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遙測技術於地質災害判釋應用

第二章 文獻回顧與研究區域環境概述

第一節 遙測技術於地質災害判釋應用

本研究已蒐集及建置各種圖資資料,所有資料將以 GIS 系統整合,以利於計 畫進行分析與展示。本節將說明資料來源、內容、格式、出版年份及建置單位等 屬性資料。本研究所蒐集之圖資主要分為網格式資料及向量式資料,網格式資料 有衛星影像、航空照片及數值地形等;向量式資料則有自然環境、環境災害資料 及其他社經資料等。

由於目前國內相關主管機關及學術機關於各相關計畫中均已建立許多可供 參考之資料,故本研究前期計畫已針對研究區域 (新北市汐止區)蒐集相關之自 然、人文、地質、環境及既有歷史災害等資料,並整合各單位所建置之環境災害 相關資料,將各項資料建置於 GIS 資料庫中,以提供後續建立坡地災害判釋與模 式建立使用,以及作為衝擊評估與調適策略研擬之基礎。

壹、資料蒐集與建置

本研究蒐集與計畫相關之圖資,例如各種遙測影像、自然環境資料、環境地 質災害資料、崩塌與土石流災害目錄及社經相關資料等,此些資料將有助於本研 究之後續分析與評估。

在圖資的坐標系統方面,有二度分帶 67 (簡寫為 TWD67)與二度分帶 97 (簡 寫為 TWD97)兩套坐標系統,政府在民國 67 年制訂 TWD67 坐標系統,隨著時 代的演進,內政部在民國 86 年時制訂新的大地基準 TWD97,九二一地震後的圖 資均改用 TWD97。本研究的圖資涉及兩種坐標系統,且已把 TWD67 的圖資全 數轉換成 TWD97 坐標系統,以利於圖資的整合及進一步的使用。此外本研究採 行之地圖投影法為二度分帶橫麥卡脫投影法 (Transverse Mercator,簡稱 TM),

其緯度原點為 0°,中央子午線為 121°,中央子午線尺度比為 0.9999,原點向西 位移 250,000 m,原點向北位移 0 m。本研究所需之基本資料依照建檔類型,大

格 (grid of cell)格式儲存,網格式資料示意圖如圖 2-1所示。網格式資料包含衛 星影像、航空照片、數值地形、掃瞄圖等。第二類是向量式資料 (Vector data),

這種資料以點、線、面的方式展示世界上的地理現象,向量式資料示意圖如圖 2-2所示。此外可以用表格的方式記錄這些向量資料的屬性,常用的道路圖、行 政區域圖、水系圖即屬於此種資料格式。以下針對所蒐集到的網格式資料及向量 式資料說明如下:

一、網格式資料

本節說明目前本研究蒐集新北市汐止區及新店區的網格資料,包括各期衛星 影像、正射航空照片、數值地形及其他相關影像,如五千分之一像片基本圖及局 部一萬分之一像片基本圖,所有網格式資料列表於表 2-1。各期影像主要運用在 研究區域內不同時期之崩塌地判釋、社區之全貌瀏覽、野外調查之規劃等;數值 地形則可進一步加值處理為崩塌機率模式的山崩潛感因子,如坡度、坡向、高程、

地形曲率等。各種網格式資料內容說明如下:

(一)各期衛星影像

本研究已蒐集 2001~2004 年及 2006~2010 年 SPOT 衛星影像,為擬自然色影 像,故僅有 R、G、B 三波段 (圖 2-3 (A), (B), (C)、圖 2-4 (A), (B), (C))。另蒐集 2007~2010 年新北市福衛二號衛星影像,此影像具有 R、G、B 及 NIR 四個波段 (圖 2-3 (D), (E))。2001 年~2003 年影像解析度為 6.25 m × 6.25 m,2004、2006 年~2010 年 SPOT5 影像解析度為 2.5 m × 2.5 m,2007 年~2010 年福衛二號影像解析度為 2 m × 2 m。

此外,歷年崩塌地資料對於本研究後續研究相當重要,為了後續應用,本研 究擴大以「淡水河流域」為崩塌地資料建立範圍,本研究蒐集水規所 (2012)「淡 水河流域因應氣候變遷防洪及土砂研究計畫 (1/2)」計畫建置的 10 期颱風衛星影 像,據此完成崩塌機率模式建置及驗證工作,10 起颱風事件分別為 2004 年艾利 颱風、2005 年海棠颱風、2005 年馬莎颱風、2006 年六九豪雨、2007 年聖帕颱風、

2007 年柯羅莎颱風、2008 年辛樂克颱風、2008 年薔密颱風、2009 年莫拉克颱風 及 2012 年蘇拉颱風,各期颱風事件衛星影像及新增崩塌地分布如圖 2-5所示。

系統為 TWD97。涵蓋本研究區域汐止地區的五千分之一圖幅共 26 幅 (圖 2-3 (F)、

圖 2-4(D)),圖幅編號詳表 2-2。航空照片上的崩塌地及土石流之地形特徵相當明 顯,若搭配航照立體對觀測,即使被植被覆蓋的古崩塌地或歷史土石流災害,其 地形遺跡亦能做某種程度的識別。

(三)數值地形模型

數值地形模型 (Digital Terrain Model, DTM)以網格方式儲存空間中的高程資 料,,最原始版本為農航所製作 1986 年全臺灣 DTM,解析度是 40 m × 40 m, 釋出。本研究所蒐集之向量式資料均為 ArcGIS Shapefile 格式,種類有基本資料 及災害資料,資料名稱、格式、出版年份及建置單位如表 2-3。非都市使用分區

立範圍,其中汐止區新增崩塌地空間分布如圖 2-9所示。建研所(2013)以此作為 發展「整合崩塌-土石流災害潛勢評估模式」之基礎。

表 2-1 本研究所蒐集之網格式資料一覽表

表 2-2 汐止區正射航照圖幅編號

區域 五千分之一圖幅編號

汐止區 9723-3-045、9723-3-054、9723-3-055、9723-3-056、9723-3-065、

9723-3-066、9723-3-067、9723-3-075、9723-3-076、9723-3-077、

9723-3-078、9723-3-085、9723-3-086

新店區 9622-1-019、9622-1-020、9722-4-011、9722-4-012、9722-4-013、

9622-1-029、9622-1-030、9722-4-021、9722-4-022、9722-4-023、

9622-1-040、9722-4-031、9722-4-032

資料來源:本研究計畫整理。

表 2-3 本研究所蒐集之向量式資料一覽表

1/50,000、Shapefile 格式

臺北 2005 年

1/25,000、Shapefile 格式

2001-2002 年

1/25,000,Shapefile 格式

2002 年 經濟部中央地

資料來源:本研究計畫整理。

圖 2-1 網格式資料示意圖 資料來源:本研究計畫整理。

圖 2-2 向量式資料示意圖

資料來源:本研究計畫整理。

(A)汐止地區 2001 年 SPOT 衛星影像 (B)汐止地區 2004 年 SPOT 衛星影像

(C)汐止地區 2006 年 SPOT 衛星影像 (D)汐止地區 2007 年福衛二號衛星影像

(E)汐止地區 2007 年福衛二號衛星影像近 紅外光波段

(F)汐止地區 2003 年正射航照影像

圖 2-3 汐止地區網格式資料

資料來源:本研究計畫成果。

(G)汐止地區 2003 年 5 m 數值地形模型 (H)汐止地區 2003 年 5 m 坡向圖

(I)汐止地區 2003 年 5 m 坡度圖 (J)汐止地區五千分之一像片基本圖

圖 2-3 汐止地區網格式資料 (續)

資料來源:本研究計畫成果。

(A) 新店地區 2001 年 SPOT 衛星影像 (B) 新店地區 2004 年 SPOT 衛星影像

(C) 新店地區 2006 年 SPOT 衛星影像 (D) 新店地區 2003 年正射航照影像。

(E)新店地區 2003 年 5 m 數值地形模 型

(F)新店地區 2003 年 5 m 坡向圖

圖 2-4 新店地區網格式資料

資料來源:本研究整理

(G)新店地區 2003 年 5 m 坡度圖 (H) 新店地區五千分之一地形圖

圖 2-4 新店地區網格式資料(續)

資料來源:本研究整理

(A)2004 年艾利颱風新生崩塌判釋成果 (B)2005 年海棠颱風新生崩塌判釋成果

(C)2005 年馬莎颱風新生崩塌判釋成果 (D)2006 年六九豪雨新生崩塌判釋成果

(E)2007 年聖帕颱風新生崩塌判釋成果 (F)2007 年柯羅莎颱風新生崩塌判釋成果

圖 2-5 淡水河流域近 10 年新增崩塌地目錄空間分布

資料來源:水規所,2012。

(G)2008 年辛樂克颱風新生崩塌判釋成 果

(H)2008 年薔密颱風新生崩塌判釋成果

(I)2009 年莫拉克颱風新生崩塌判釋成果 (J)2012 年蘇拉颱風新生崩塌判釋成果

圖 2-5 淡水河流域近 10 年新增崩塌地目錄空間分布 (續)

資料來源:水規所,2012。

(a)汐止 (b)新店

圖 2-6 非都市土地使用分區圖 資料來源:本研究計畫

(a)汐止 (b)新店

圖 2-7 道路及建物分布圖

資料來源:本研究計畫

(a)汐止 (b)新店

圖 2-8 次集水區及水系圖

資料來源:本研究計畫

圖 2-9 汐止區近 10 年新增崩塌地目錄空間分布

資料來源:2000~2012 年崩塌地資料除 2000 年象神颱風、2001 年納

莉颱風、2004 年泰利颱風、2005 年泰利颱風、2006 年六

九豪雨等五起颱風事件為計畫自行產製外,其餘颱風事件

崩塌資料為水規所(2012),「淡水河流域因應氣候變遷防

洪及土砂研究計畫 (1/2)」計畫成果。