PS-InSAR 成果

ERS 衛星: 1995/4 ~ 1999/9

本研究使用ERS 衛星的衛星軌道 232、像幅編號 3141 及 3159 兩幅衛星影像，

位置如圖3-15，影像時間為 1995 年 4 月至 1999 年 9 月，以 1997/7/10 為主影像，

各幅影像與主影像的垂直基線關係分布如圖4-3 及圖 4-5。

圖4-3 ERS 衛星軌道 232、像幅編號 3141 之影像時間與垂直基線散佈圖。

圖4-4 ERS 衛星軌道 232、像幅編號 3141 以 1997/7/10 為主影像之影像對干涉結果。

圖4-5 ERS 衛星軌道 232、像幅編號 3159 之影像時間與垂直基線散佈圖。

原，可提供數量較多且品質較好的永久散射點，故海岸平原有較良好之干涉條紋；

減少孔隙水壓而使得沉積物的壓密程度上升，導致地層下陷(Schmidt and Bürgmann, 2003)。視衛星方向縮短地區集中於臺南地區及西部麓山帶，其中最大視衛星方向

圖4-7 ERS 衛星視衛星方向之年平均變動量(單位：mm/yr)，暖色系代表地表變形沿視衛星方向靠

近；冷色系代表地表變形沿視衛星方向遠離。圖(a)中，星號為連續 GPS 站基準點-LIKN，圓形為

其他連續GPS 站，GPS 三維向量投影至視衛星方向。圖(b)中，三角形為連續 GPS 測站之垂直向

量投影至視衛星方向，尖端朝上指示抬升；尖端朝下指示沉降，箭頭為連續GPS 測站水平速度場

相對於LIKN 的速度方向。

Envisat 衛星: 2004/6 ~ 2008/9

Envisat 衛星所使用的影像同為衛星軌道 232、像幅編號 3141 及 3159，位置如 圖3-15，影像時間為 2004 年 6 月至 2008 年 9 月，以 2007/6/28 為主影像，各幅影 像與主影像的垂直基線關係分布如圖4-8。

圖4-8 Envisat 衛星軌道 232，像幅編號 3141 及 3159 之影像時間與垂直基線散佈圖。

圖4-9 Envisat 衛星軌道 232，像幅編號 3141 及 3159 以 2007/6/28 為主影像之影像對干涉結果。

由圖4-9 可見，Envisat 干涉結果表現較 ERS 良好，幾乎所有影像對皆可得到 大面積的干涉成果。影像中干涉條紋主要仍位於海岸平原，西部麓山帶較無明顯的 干涉條紋。圖4-10 為 Envisat 時期，永久散射點在視衛星方向上的年平均速度變化 量，暖色系為地表變形沿視衛星方向靠近；冷色系則為沿視衛星方向遠離，而又 Envisat 與 ERS 同為降軌右視衛星，因此造成視衛星方向縮短的原因為地表抬升或 是向東移動；反之，造成視衛星方向縮短的原因為地表沉降或是向西移動，將連續 GPS 站之三方向速度投影至視衛星方向，其中以星號標示基準點 GPS 測站 LIKN

所在位置。根據Envisat 衛星結果，此區域變形行為與 ERS 結果相似，視衛星方向 下陷量仍分布於臺南北部及屏東平原一帶，但下陷速率漸緩，屏東平原視衛星方向 下陷速率約為10 mm/yr，應為 2004/6 ~ 2008/9 時期(Envisat 衛星結果)相較於 1995/4

~ 1999/9 (ERS 衛星結果)更加重視環境保護議題，有效管制抽取地下水，使得地層 下陷速率漸緩。而視衛星縮短區域主要分布於臺南台地、新化地區及部份西部麓山 帶，相較於ERS 時期(1995/4 ~ 1999/9)，臺南地區抬升位置擴展至大灣低地，即台 南台地東側(後甲里斷層以東)，變形行為以垂直抬升為主，最大視衛星縮短速率為 25 mm/yr；新化斷層 GPS 垂直分量跨斷層並無明顯變化，顯示其視衛星方向縮短 主要受控於斷層右移的運動行為；同樣地，左鎮斷層其變形行為為左移斷層；從 GPS 水平速度場判斷，六甲斷層為逆衝斷層，視衛星縮短量主要來自於東盤較西 盤有較高之抬升速率；龍船斷層及旗山斷層跨斷層亦有明顯的速度不連續性，斷層 西盤相對於東盤有較明顯的視衛星縮短量，而根據GPS 結果顯示，垂直抬升量在 此區域有極大的影響；六甲斷層及右昌斷層東盤有較高的抬升速率，因此在跨斷層 方向分別有約15 mm/yr 及 5 mm/yr 的速度梯度；小崗山斷層從 PSINSAR 結果亦 可觀察到速度不連續性，但因此區域連續GPS 測站分布較疏散，因此無法確認其 變形行為。

圖4-10 Envisat 衛星視衛星方向之年平均變動量(單位：mm/yr)。暖色系代表地表變形沿視衛星方

向靠近；冷色系代表地表變形沿視衛星方向遠離。圖(a)中，星號為連續 GPS 站基準點-LIKN，圓

形為其他連續GPS 站，GPS 三維向量投影至視衛星方向。圖(b)中，三角形為連續 GPS 測站之垂

直分量投影至視衛星方向，尖端朝上指示抬升；尖端朝下指示沉降，箭頭為連續GPS 測站水平速

度場相對於LIKN 的速度方向。

ALOS 衛星: 2007/1 ~ 2010/2

ALOS 衛星所使用的影像為衛星軌道 447、像幅編號 430、440 及 450，位置 如圖3-16，影像時間為 2007 年 1 月至 2010 年 2 月，以 2009/9/9 為主影像，各幅 影像與主影像的垂直基線關係分布如圖4-11 及圖 4-13。

圖4-11 ALOS 衛星軌道 447，像幅編號 430 及 440 影像時間與垂直基線散佈圖。

圖4-12 ALOS 衛星軌道 447，像幅編號 430、440 以 2010/1/25 為主影像之影像對干涉結果。

圖4-13 ALOS 衛星軌道 447，像幅編號 440 及 450 影像時間與垂直基線散佈圖。

圖4-14 ALOS 衛星軌道 447，像幅編號 440、450 以 2009/9/9 為主影像之影像對干涉結果。

由圖 4-12 及圖 4-14 之干涉結果可發現，相較於 C 波段的 ERS 及 Envisat 衛 星， L 波段的 ALOS 較不易受植被影響，因此干涉圖表現較 C 波段的 ERS 及 Envisat 衛星影像良好，海岸平原及西部麓山帶，甚至於中央山脈都有良好之干涉 條紋。

圖4-15 為 ALOS 期間所獲得的永久散射點的年平均速度變化量，暖色系為抬 升；冷色系為沉降。並將連續GPS 站之三方向速度投影至視衛星方向，其中以星 星標示基準點-GPS 測站 LIKN 所在位置，最大視衛星抬升速率將近 20mm/yr，位 於龍船斷層西側，而下陷地區分布於西部海岸平原及屏東平原，由圖中也可看出此 時期九條活動斷層兩側都有程度不一的速度變化，其中以旗山斷層最明顯，跨過龍 船斷層及右昌斷層也顯現出明顯的速度不連續。此外，可發現視衛星方向抬升量主 要分布於位於古亭坑泥岩的龍船斷層及旗山斷層，結果顯示龍船斷層其旗山斷層 的下盤(西側)相對於上盤(東側)具有較高之視衛星抬升量，此結果與過去研究認為 龍船斷層與旗山斷層為逆衝斷層之特性不符，因此後續將針對此區域做更進一步 數值模擬，討論其變形機制。

圖4-15 ALOS 衛星視衛星方向之年平均變動量(單位：mm/yr)。暖色系代表地表變形沿視衛星方向

靠近；冷色系代表地表變形沿視衛星方向遠離。圖(a)中，星號為連續 GPS 站基準點-LIKN，圓形

為其他連續GPS 站，GPS 三維向量投影至視衛星方向。圖(b)中，三角形為連續 GPS 測站之垂直

時間序列分析

將 Envisat 衛星與 ALOS 衛星有重疊之時間段，整理時間序列並與 GPS 做比 較(如圖 4-16)，位移皆投影至斜距方向，為斜距位移(Slant range displacement, SRD)，

可發現行進方向不同的衛星，經修正後會有不同的趨勢。下圖中，Envisat 衛星之 時間序列(藍色標示)與 GPS 時間序列有很好的關聯性，然而 ALOS 衛星所得出之 時間序列浮動較明顯，因此與GPS 結果差異較大，然而整體趨勢皆符合 SRD 愈來 愈大。

圖4-16 2004/6 ~ 2008/9 時期及 2007/1 ~ 2010/2 時期之 PSInSAR 與 GPS 時間序列比較圖，深藍色

圓圈為ENVISAT 衛星 PSInSAR 時間序列；淺藍色圓圈為 GPS 投影至 ENVISAR 衛星 SRD 方

向；紅色圓圈為ALOS 衛星 PSInSAR 時間序列；粉紅色圓圈為 GPS 投影至 ALOS 衛星 SRD 方

向，左下圖為GPS 測站位置。