靜態淹水(Static Flooding)

5.1.1 溢淹情境說明

本研究利用三項可能造成台灣沿岸溢淹的因子，分析在不同情境 下的淹水潛勢，包含了海平面上升、地表垂直變動量以及最大天文潮(圖 5.1)，最後分析綜合所有因子下的淹水潛勢。溢淹評估基本的概念為將 淹水深度與數值高程模型(DEM)之高度相減，若差值為負的區域便可 視為未來的淹水範圍。然而此方法可能將內陸低窪地區視為淹水區域，

造成淹水潛勢的高估。為了防止此情況，本研究利用區域成長法(region growing)來計算淹沒範圍與深度。區域成長法將於 5.1.2 小節詳細說 明。

四項模擬情境分別為海平面上升、地表垂直變動、最大天文潮以 及同時考慮上述三項因子，模擬溢淹時間為 2112 年。海平面上升情境

面起算(平均測高 2012 年月平均資料)。為預估百年後(2112 年)海平面 上升，故利用式(3.3)計算衛星測高網格資料之 1993-2012 海平面上升速 率a₁乘上欲估算之時間長度，並自海水起算面SLR_t(0)起算，如下式 與 2012 年。然而，數值高程模型的基準(Geoid)與海平面資料的起算基 準(Topex/Poseidon)並不相同(圖 5.1)，計算前須進行基準轉換的問題。

須將海平面基準轉換至 Geoid。首先將海平面參考之 Topex/Poseidon 橢 球面轉至 WGS84(World Geodetic System 1984)橢球面上，然後利用交 大黃金維老師團隊製作的台灣混合大地起伏模型(TWHYGEO2014)，此 大地起伏模型之基準為 2001 臺灣高程基準(TWVD2001)，與本研究使 用數值高程模型(DEM)基準一樣，故可將海平面參考基準轉換至 2001 高程模型相同(相對於 2001 臺灣高程基準(TWVD2001))。另外，本研究

亦考慮上述三個因子綜合影響，評估結合三項因子之情境對於台灣本 島淹水潛勢。

關於靜態淹水的淹沒建模框架不同於模擬短期淹水事件（例如河 流淹水和颱風淹水）的現有模型，現有模型取主要決於若干參數，例 如水面高、風速、地表高度、洪水發生持續時間和表面粗糙度等特徵。

而靜態淹水僅取決於海平面高度和地表高程，也就是說，靜態淹水的 溢淹區域認為它們的海拔低於海平面並且連接到被洪氾的相鄰小區。

圖 5.1 靜態淹水示意圖

5.1.2 區域成長法(Region growing method)

區域成長法為一個簡單方法，從一個種子點區域逐漸搜尋擴大範 圍，搜尋原則為相鄰區域若符合設定條件，則該區域被視為下一個種 子點繼續搜尋，直至相鄰區域無符合設定之條件，才停止搜尋。

由於不同位置的海平面高度並不相同，因此先找出台灣本島海岸 線網格點(圖 5.2)，並將各個網格點皆視為欲搜尋之種子點。由沿岸的 海平面高作為種子點，並由種子點判斷四周相鄰網格(圖 5.2)之地表高 程是否低於海平面高，若是，則標示其淹水高度，並將其視為種子點，

再往四周相鄰網格搜尋是否有低於海平面高。此步驟會持續循環，直

遠淹沒範圍設定在 50 km 的範圍，表示海平面溢淹平面距離不會超過 50 km。當一個海岸種子點完成他範圍內的淹水區域判斷，便會讀取下 一個海岸種子點的海平面高度並重新執行一次區域成長法，若此次淹 沒範圍的水深超過前次的淹沒水深，則該位置的淹沒水深便會被更新 至較深的淹沒水深並視為種子點繼續往外擴張；反之則停止擴張。此 區域成長法會不斷重複操作，直到所有海岸種子點都完成區域成長法 的判斷過程。

圖 5.2 台灣本島海岸線網格點示意圖與區域成長法搜尋方式