臺灣造山帶主要是由逆衝斷層所形成，且現今之平原地區亦因大量的人工抽水而導 致大面積之地層下陷，為闡明上述各因子所造成之地表變形，除水平速度場之量測外，
我們仍需藉由精密水準高程變化與GPS 垂直速度場之量測分析來了解地表垂直變形之 空間分布特性。由於中央地質調查所（地調所）之水準路線皆為獨立之單一測線，多數 測線間並無與其他水準路線相聯接，故其測量成果（高程變化量elevation change 與垂 直速度vertical velocity）之參考站多半是選擇最邊緣（最東邊或是最西邊）的測站。相 對的，由內政部所設置之水準測線則是連結至基隆水準原點（K999）所量測得之高程 測量基準點是臺灣地區水準原點（基隆K999），其高程依據TWVD2001（TaiWan Vertical Datum 2001）[Yang et al.，2003]為 5.6156 m，施測時段為 2000-2008 年（圖 2.70a）；
以及地調所為監測地表變形於 2002-2012 年設置並平均每年 1 次測量之精密水準測量
另一垂直速度資料為 2000-2012 年以澎湖白沙（S01R）為參考點的 200 個 GPS 連續站觀測資料（資料來源http://gps.earth.sinica.edu.tw）及 874 個地調所 GPS 移動 站測量資料（圖2.72）。由於連續站的誤差精度與水準測量之結果接近，故以連續站資 料為主，移動站資料為輔。其中連續站的資料 43%大於 8 年的連續記錄時間，46%為
規模的地震等，為了能更準確地評估垂直速度而一併補償抵銷。同時本工作中亦應用空 間濾波技術（spatial filter technique；Tabei and Amin, 2002; Wdowinski et al., 1997）
以移除時間序列的共同誤差（common-mode errors）造成之非正常數據（outlier）。此
圖2.70：(a) 內政部水準相對基隆（K999）之垂直速度場（2002-2008）。色階變化顯示速度 量值的大小，其結果是採用最小二乘法之內插程式所求得。紅色虛線為地調所2000 年 公布之活動斷層，黑色虛線與實線表示各點之誤差值分布情形，黑點為計算之點位。(b) 本計畫水準相對各測線最西側點位之垂直方向速度場（2002-2012）。色階變化顯示採 用最小曲率法之內插程式所求得之速度量值的大小。與(a)相較之下資料顯得較為片段，
且無一致性之參考點，故底圖之色階變化僅具參考性，並非真實表示不同測線間的垂 直速度值。
a b
圖2.71：本計畫水準利用各測線中與內政部一等一、二級水準聯測點位間之速度差，以平差方 式平移後得到相對基隆（K999）之垂直方向速度場（2002-2012）。色階變化顯示採 用最小二乘法之內插程式所求得之速度量值的大小。紅色虛線為地調所2010 年公布之 活動斷層，黑色虛線與實線表示各點之誤差值分布情形，黑點為計算之點位。與圖2.70b 相較，各測線因有一致的參考點，故底圖之色階乃真實反映各測線間的垂直速度分布。
圖2.73：GPS 站之坐標時間序列及修正。圖中灰色虛線由左而右分別代表 2002 年 MW7.1 花 蓮地震、2003 年 MW6.8 成功地震、2006 年 MW6.0 臺東地震，以及 2006 年 MW7.0 屏 東外海地震等事件發生的時間點。(a)為坐標時間序列的原始資料及清理後之資料。紅 色圓圈為原始的觀測值，藍色圓圈則是移除離散度過高的資料後之時間序列（清理後 之資料）。(b)為坐標時間序列清理後之資料及濾波後之結果。淡藍色圓圈是已移除離 散度過高的資料後之時間序列，黑色圓圈是濾除共同噪訊（common-mode noise）
後之時間序列。綠色線則是利用最小二乘法得到之坐標時間序列最佳趨勢線。
圖2.75：由 GPS 及水準測量所得臺灣現今垂直速度場。經擬合後之資料均以大陸邊緣穩定站
（S01R）為參考點。左圖之色階變化顯示速度量值的大小，其結果是採用最小曲率法 之內插所求得。黑色點為點位位置，黑色虛線表示各點之誤差值分布情形，其誤差值 介於10-40 mm/yr 之間。 右圖的色彩變化及三角形大小反映速度量值，三角形為計算 點位位置；正三角表示地表抬升，倒三角表示地表沉陷。
2-3-3-2 臺灣現今垂直速度場
一般而言，整個臺灣現今的垂直速度場在臺灣中間區帶以及海岸山脈南段有較高的 抬升速率，其大致呈現一圓頂狀的圖案（圖2.75）。而沉陷速率則發生在平原和盆地區，
以及臺灣島周圍沿海地帶（圖2.75）。
臺灣的地表抬升（圖 2.75 中的暖色系）速率在雪山山脈、中央山脈與西部麓山帶 南段為0.2-18.5 mm/yr，其中該範圍內最大速率 22.9 mm/yr 發生於中央山脈中北段。
從最大抬升速率的位置向北和向南其值迅速下降。大於 5.0 mm/yr 抬升速率的 70%發 生在雪山山脈與中央山脈的範圍內。此外，海岸山脈南段有 1.3-25.4 mm/yr 的抬升速 率且具有臺灣最大的抬升速率25.8 mm/yr。
而臺灣地區的地表沉陷（圖 2.75 中的冷色系）可區分為四個主要的區域。第一為 臺灣西南部的海岸平原區，其沉陷速率通常大於 15.0 mm/yr，且臺灣最大的沉陷速率 -113.0 mm/yr 也位於該地區內。第二個位於屏東平原的最南端角落，在該區域內，沉陷 速率有較大的10.0 mm/yr 以及-33.2 mm/yr 的最大值。海岸山脈北段是第三個主要的沉 陷地區，其沉陷速率為5.0-20.0 mm/yr，該區最大值為-23.5 mm/yr。最後一個主要的 沉陷區域在臺灣東北部的宜蘭平原。通常在平原南部的側面的沉陷速率和從海岸線向西 往宜蘭平原的沉陷速率之減少比在北部的側面稍大；一般而言，該區的沉陷速率在 2.0-18.0 mm/yr 之間，而宜蘭平原的最大沉陷速率為-23.9 mm/yr。最後，在臺灣北部 及恆春半島的垂直速度分別是-3.5 ± 3.9 mm/yr 及-1.7 ± 3.6 mm/yr（圖 2.75）。