1-1 研究區域介紹與動機
經濟部中央地質調查所之『濁水溪沖積扇之水文地質與地下水系統概念模 型』報告中指出，雲林縣地表下二百公尺深之範圍內，由上而下主要可劃分為富 水層及阻水層，而各富水層在上游段岩性均屬礫石，並且合而為一，缺乏顯著之 分隔，愈往下游分層愈明確，粒徑愈細，富水層厚度漸小，亦即各富水層末端應 是封閉的，並未與海連通，形同自然地下水庫，大部分地下水均經由此區域內之 河床和地表入滲而得，此地下水補注區之土地如不當利用，將降低入滲補注量或 增加地下水污染。而雲林縣地下水屬濁水溪沖積扇地下水區，由濁水溪、新虎尾 溪、北港溪等河川之沖積扇堆積而成，本區主要含水層豐厚，岩層孔隙率大，原 本為台灣地區的地下水資源區，惟由於本區的地質結構為尚未固結之沖積層，地 下水的補充量並不充沛，且養殖業者大量抽取地下水，造成地下水下降日益嚴 重。濱海地區雖然可獲得降雨與地表水之補注，但因為近年來地層下陷、海水入 侵與倒灌的緣故造成水質較差，為了獲得品質較穩定之地下水，當地之抽水深度 已超過地表下二百公尺，深層受壓含水層已受到相當程度的超抽。
早期雲林地區下陷中心皆集中在沿海地區，自民國85 年下陷中心逐漸往內陸 移動，民國88 年下陷中心集中在元長、土庫與褒忠，民國 90 年以後，最大年下 陷速率皆超過10cm/年，加上台灣高速鐵路目前正經過雲林地區最嚴重之下陷中 心，使得雲林地區地層下陷情況更應加以重視（水利署，2005）。地層下陷所在 區域易肇致國土流失，地利降低，生活環境品質下降，社會成本增加等之負面效 果，為防患沉陷問題的擴張與惡化，掌握地層下陷動態實為重要課題。
1-2 研究目的
抽水深度已有多深？地下水位的高低和雨量的多寡對地層下陷的影響量有 多大? 地層不斷下陷未來趨勢如何估計? 鑒於台灣西南地區地層下陷嚴重，目前 預測模式又多考慮土壤壓密及黏土之含量等問題，但這些因素卻是難以準確估 計，本文擬針對GPS固定站24小時長期接收資料之監測方法，以時間序列對其解 算求得之高程變化分別以日變化量、週變化量及月變化量數據加以探討，評估其 預估模式準確性，並加入監測井之地層壓縮量、地下水位、雨量資料三種變數，
藉由複迴歸模式配合時間序列分析期能提高預測精度。
1-3 研究方法與架構
時間序列分析和其他傳統分析不同的是，它不需藉助預測變數，僅依照變數 本身過去的資料所存在的變異型態來建立模型。欲以時間序列預測未來，須對以 往若干時日連續不斷所產生的時間序列，加以詳細的分析，以明瞭其變動的趨勢。
於本研究中主要探討方向為下列三項，研究流程圖參圖1-1：
（1）欲藉由 GPS 的連續紀錄監測資料，藉由 Bernese 解算得到固定站之幾何高
（h），利用不同時間段的幾何高高差△h 與地層下陷監測井之相對於井底 300 公尺深之壓縮量資料比對，評估於地層於 300 公尺下是否有壓縮的現 象。
（2）欲藉由民國 90 年 7 月到 94 年 6 月底之雲林縣新興國小 GPS 固定站之觀測 資料之數據，選取適當之時間序列分析（Time Series Analysis）模式，評估 以日變化量、週變化量及月變化量三種型態預測之精度。
（3）月變化量將 4 年資料壓縮，數據減少，為提升預測模式準確性，加入監測 井之地層壓縮量、地下水位、雨量資料三種變數，使用時間序列分析（Time Series Analysis）配合複迴歸分析模式，由過去之資料為建立模型，預測雲 林地層下陷未來趨勢。
模式建立
資料蒐集與處理 確定研究範圍
選擇研究方法 文獻探討
實證分析
結論與建議 研究動機與目的
圖 1-1 研究流程圖
1-4 研究架構
本論文內容包括 5 個章節，茲分述如下：
第1章 緒論
本章主要針對本研究的區域、動機、目的、方法與架構做概略性介紹。
第2章 文獻探討
針對地層下陷的成因及影響、監測方法以及預測模式之相關文獻進行探討。
第3章 資料分析
採用工研院能資所提供GPS 固定站監測資料以及地層下陷監測井之監測數 據，以GPS 固定站之下陷量與站底的壓縮量作一相關性比對，並進一步分析中 央氣象局之雨量資料，水文水資源資料管理供應系統之地下水位資料。
第4章 時間序列分析
以自相關函數（ACF）及偏自相關函數（PACF）建構配適時間序列模式來 預測未來；本章主要介紹時間序列模式之數學公式，以及評估方法。
第5章 預估模式精度分析
將日變化量、週變化量及月變化量與加入複迴歸分析之預測結果，利用 MSE、MAPE 等方法評估模式優劣。
第6章 結論與建議。