第四章 資料處理結果討論
本研究於師大分部、花蓮瑞穗、台中公園及古根漢預定地四個測 勘區進行透地雷達野外測勘，測勘所設定之描線（Scan）參數如下（表 4.1），資料處理分析與結果討論分述於下各節：
師大分部 花蓮瑞穗 台中公園 古根漢預 定地
取樣數（Sample）
（取樣/描線） 512 512 512 512
信號格式（Format bits）
（位元/取樣） 16 16 16 16
取樣時間（Range）
（ns） 60 70 Zone1:60
Zone2:120 60
標記數（Mark）
公尺/標記 1 1 1 1
相對介電常數（Diel） 8 12 12 10
增益（Gain） AGC AGC AGC AGC
＊Time based mode
表 4.1 測勘參數設定值
4.1 師大分部實驗區 4.1.1 測勘環境
根據地質鑽井與地球物理探測資料可之台北盆地之南，是由松山 層與景美曾覆蓋（Jeng，1995）。本區位於台北盆地之南，師大分部 內歐洲公園（圖 4.1），為全新世時期的沖積層（alluvim），由礫石、
砂及黏土所組成，附近則有大寮層、木山層及石底層所伴隨著頁岩、
砂岩及玄武質凝灰岩分佈（圖 4.1）（鄭軒儒，2004）。實驗區南方 9~10 公尺處為埋設有東西向地下電線及引水鐵管（陳宗元，1999）；另有 一已知埋藏位置，深度 1 公尺、長 100 公分、寬 40 公分、高 50 公分，
由紅磚推砌而成之模型（林銘駿，1999；陳宗元，1999；陳志松，2002；
鄭軒儒，2004）。
本區於埋設模型上方取一 3×3 公尺之範圍進行施測，測線間格 0.25 公尺共 13 條。另針對管線部分進行單一測線測勘（圖 4.2）。
圖 4.1 師大分部附近 5 萬分之一地質圖（改自經濟部地質調查所 地質資料整合系統）。黑色區域為測區位置。
圖 4.2 師大分部測區佈線分布圖。
4.1.2 結果討論
分析師大分部之實驗區三維等值圖結果，於深度 1 公尺處存在模 型之反射信號（圖 4.3），另選取向北 1.75 公尺處，切過模型之測 線觀察結果，於一公尺處亦有一明顯反射信號，研判為模型上方磚體 所造成（圖 4.4）。而經小波分析及希伯特轉換後之振幅譜較原始信 號剖面更能顯示出模型之反射事件，相位譜則具有較佳的層位分析結 果（圖 4.5）。
圖 4.3 實驗區之三維信號剖面，模型埋藏位置之反射信號明 顯，另於 1~～1.5 公尺處存在一未知信號。
圖 4.4 於 1.75 公 尺處測線剖面，可 明 顯 看 出 模 型 上 部 磚 體 所 造 成 之 反射信號。
圖 4.5 於 1.75 公尺 處信號剖面經 小波分析及希 伯特轉換後結 果。振幅譜較 原始信號剖面 更能顯示出模 型 之 反 射 事 件，相位譜則 具有較佳的層 位分析結果。
於管線上方進行施測結果，經過管線處有很明顯之雙曲線反射 信號存在（圖 4.6），而由小波分析及希伯特轉換後之震幅譜中，管 線之反射信號呈現較集中的趨勢（圖 4.6），於等值圖中更能呈現此 一趨勢，對於異常物位置判斷上較為準確（圖 4.7）。相位譜對於層 位的判斷上較為理想，對於異常物位置判斷上因其具有類似自動增益 的性質，反而會將雙曲線狀的反射信號凸顯而造成判別不易（圖 4.8）。
圖 4.6 管線測勘 之信號剖 面及希伯 特 振 幅 譜。管線 信號於振 幅譜中有 較集中之 趨勢。
圖 4.7 管線測勘信號剖面希伯特振幅譜等值圖（上）。等值圖可呈 現更為細部的信號集中情形，比較原始信號剖面更能指出信號異常 點位置（下）。
圖 4.8 管線測勘信號剖面之原始信號（上）及希伯特相位譜（下）。 相位譜用於描繪層位分佈有較佳的效果，對於異常物定位則不若振 幅譜清晰。
4.2 花蓮瑞穗槽溝 4.2.1 測勘環境
本區位於花蓮縣瑞穗鄉東北方縣道 193 號的安定橋北側 100 公 尺，為台大陳文山實驗室研究研究 1951 年的地震斷層進行古地震所 開挖之槽溝及附近區域（圖 4.9）。1951 年 10 月 22 日與 11 月 25 日 分別於花蓮及台東地區發生強震，10 月 22 日發生規模 7.1 強震，造 成地表沿著米崙斷層的活動。同年的 11 月 25 日在台東亦發生規模 7.1 強震，並沿著中段縱谷斷層的活動。此處在 1951 年 11 月 25 日 地震當時產生了地表破裂，並於地表形成高約數十公分至 1 公尺多的 斷層崖(陳文山，2005)。
測區所在為八里灣層及全新世沖積層交界處，根據開挖後槽溝剖 面顯示其地層主要屬於沖積扇的砂礫層與泥層(陳文山，2005)。開挖 之槽溝共開挖三階，本區共於以開挖之一、二號槽溝上各層、預計開 挖之三號槽溝（2005 年 4 月）、縣道 193 號沿線及槽溝北方一私有地 進行測勘（圖 4.10～4.14）。
圖 4.10 花蓮瑞穗測區示意圖。含兩已開挖槽溝在內共計 5 處地 點，圖片左方私有地處較偏北，右方槽溝一偏較南。
圖 4.9 花蓮瑞穗測區附近 5 萬分之一地質圖（改自經濟部地質調查 所地質資料整合系統）。
圖 4.12 槽溝一、二及預定之槽溝三測線分佈。槽溝一、二沿各層 進行測勘，共 15 條測線；槽溝三預定地共兩條測線，測線一於 12 公尺處有一 20∘之轉折。
圖 4.11 已開挖槽溝現場照片。各層約高 2 公尺。
北牆 北牆
東牆 東牆
南牆 南牆
測線一
（36M）
測線二
（16M）
圖 4.14 槽溝北方私有地測線。總長 49 公尺，於 20.7 公尺處存 在一 5∘之轉折。
圖 4.13 縣道 193 號沿線之測線。由定位點起始往南北方向各進行 長 50 公尺之測勘。
4.2.2 結果討論
於槽溝上方施測各線經分析處理後，其振幅譜中存在少數亮區
（高能量），由剖面照片可見地層中夾雜大小不等之礫石，判斷應為 較大的礫石所產生之反射信號，整體剖面亮暗區交雜，反映地層礫石 分佈情況（圖 4.15~4.31）。槽溝一中黏土與砂礫之間的希伯特相位 譜可分辨層面分界（圖 4.20~4.22），但相位譜中細微的反射信號亦 同時變得明顯，使得層位之間夾雜許多非層位信號，會增加判斷上的 困難。
圖 4.15 槽溝一東牆第一層之原始信號剖面、希伯特振幅譜及相 位譜。
圖 4.16 槽溝一北牆及南牆第一層之原始信號剖面、希伯特振幅 譜及相位譜。
圖 4.17 槽溝一東牆及北牆第二層之原始信號剖面、希伯特振幅 譜及相位譜。
圖 4.18 槽溝一南牆第二層東牆第三層之原始信號剖面、希伯特 振幅譜及相位譜。
圖 4.19 槽溝一北牆第三層南牆第三層之原始信號剖面、希伯特 振幅譜及相位譜。
圖 4.20 槽溝一東牆第一層及第二層希伯特相位譜。可判斷黏土與 砂礫間層面分界位置（A、B）。
圖 4.21 槽溝一北牆第一層及第二層希伯特相位譜。可判斷人工回 填土與黏土間層面（A）及黏土與砂礫間層面分界位置（B）。
圖 4.22 槽溝一南牆第一層及第二層希伯特相位譜。可判斷黏土與 砂礫間層面分界位置（A、B）。
槽溝二中由剖面照片可見礫石分佈較多，黏土與砂礫間的分層狀 況較不若槽溝一來得明顯，造成反射信號雜亂而較無法觀察出層面上 前後描線信號連續的情況（圖 4.26~4.27）。而相位譜中亦將細微反 射信號凸顯的結果也增加判圖上的困難。
圖 4.23 槽溝二東牆第一層之原始信號剖面、希伯特振幅譜及相 位譜。
圖 4.24 槽溝一北牆第一層南牆第一層之原始信號剖面、希伯特 振幅譜及相位譜。
圖 4.25 槽溝一北牆第二層南牆第二層之原始信號剖面、希伯特 振幅譜及相位譜。
圖 4.26 槽溝二東牆第一層希伯特相位譜。由相位譜中可判斷測線 左方ㄧ層面分界，此外較無明顯之地層界面。
圖 4.27 槽溝二北牆及南牆第一層及第二層希伯特相位譜。
圖 4.28 槽溝三預定地之原始信號剖面、希伯特振幅譜及相位譜。
圖 4.29 縣道 193 號沿線北測線之原始信號剖面、希伯特振幅譜及相 位譜。
圖 4.30 縣道 193 號沿線南測線之原始信號剖面、希伯特振幅譜及 相位譜。
圖 4.31 槽溝三預定地北方私有地測線之原始信號剖面、希伯特 振幅譜及相位譜。
4.3 台中公園 4.3.1 測勘環境
台中公園是台灣最早設立的公共公園之一，於 1903 年由日據時 期台中縣知事木下周一在台中市「市區改正」時所規劃。公元 1929 年日本學者鹿野忠雄在公園內發現了二件打製石鋤標本，目前收藏在 國立台灣博物館內。當時鹿野對這二件器物的文化屬性未作明確的交 代。直至 1995 年由內政部委託中研院史語所執行台閩地區考古遺址 調查時，在台中公園音樂台附近發現了一件紅色細繩紋陶罐殘片、打 製斧鋤形器及石片器後，才確認該址屬中部新石器時代的牛罵頭文化
（何傳坤，2003）。於 2004 年 6 月，台中市政府交通旅遊局在台中公 園興建三座現代公廁，於其中一座公廁基地中發現遺址，國立自然科 學博物館遂行考古試掘。本研究於該地點旁台中氣象站西方及南方進 行測勘，共分兩處三測區。根據地質資料顯示，該處地質環境為全新 世時期的沖積層（alluvim），由礫石、砂及黏土所組成。
圖 4.32 台中公園測區三千分之一場址圖。（改自台中市空間地圖 查詢系統）。
圖 4.33 台中公園測區一測線分佈圖。於中華電信花燈左右兩側各 進行長 50 公尺、寬 9 及 10 公尺之測勘，測線間距皆為 1 公尺。
File 6 之 9~10M 處地表有一鐵蓋；File 7 之 10~11M 處地表有一 水泥蓋。
圖 4.34 台中公園測區二測線分佈圖。於氣象站南方進行長 15 公 尺，測線間 1 公尺之測勘。測區大小為 15×23 公尺。
4.3.2 結果討論
於台中公園測區一左方測區（Zone 1）資料之三維等值圖（圖 4.35）中發現 3 公尺處深度約 0.5 公尺實有一異常信號存在，另六公 尺處存在地表上方鐵蓋之假信號。為了確認異常體之存在，於是先計 算振幅譜，發現有信號增強的效果，且能相當程度消除信號下方的複 反射現象。而相位譜之相參性不明顯，推斷該處地層分佈凌亂，並無 較平整的地層層次（圖 4.36~4.37）。
右方測區（Zone 2）於第 17 號~第 18 號測線處測線 23~25 公尺 深度 0.5~1～公尺及 45~48 公尺深度 0.5 公尺處有異常現象出現。觀 察第 17 號測線之振幅譜亦可見明顯亮區。相位譜較左方測區平整，
深部具有一明顯水平信號（圖 4.38）。
圖 4.35 台中公園測區一左方測區（Zone 1）資料之三維等值圖。
可見三公尺處深度約 0.5 公尺實有一異常信號存在，另六公尺處存 在地表上方鐵蓋之假信號
圖 4.36 測區一 zone1 第 4 測線剖面。
相位譜凌亂，判斷下方地層無明顯層次或為回填土。
圖 4.37 測區一 zone1 第 6 條測線剖面。
異常信號由振幅譜中地表鐵蓋信號較為增強。
圖 4.38 測區一 zone2 0.5 及 1 公尺等值圖、第 17 號測線剖面。
異常信號由振幅譜可見增強效果且範圍與等值圖一致；相位譜較平 整，約 2 公尺處有一水平信號。
測區二於測勘時選取過長的取樣時間（120nS），造成其剖面深部 充滿雜訊而難以辨識，小波分析後對於深部信號深部存在高頻雜訊能 有效濾除（圖 4.40~4.43）。
由二維平面振幅等值圖中可發現測線第 2 號~第 14 號處存在一線 性規律的異常信號（圖 4.39），由振幅譜中可觀察到明顯的亮點，再 以振幅譜等值圖觀察可清楚觀察出其異常信號大小具一致性，能夠有 效消除雙曲線狀散射信號（圖 4.44）。藉此判斷此一規律異常信號應 為地下管線所造成。而由小波分析後之相位譜顯示整體地下反射信號 凌亂，應無明顯層次（圖 4.40~4.43）。
圖 4.39 測區二之二維等值圖。可發現測線第 2 號~第 14 號（1~13 公尺）處存在一線性規律的異常信號。
Distance(m)
Distance(m
圖 4.40 第 1 號測線剖面。
圖 4.41 第 2 號測線剖面。箭號指出 2 號測線振幅譜中管線異常 點，後方 10 公尺處亮區為地表鐵板信號。
圖 4.42 第 3 號號測線剖面。振幅譜中後方 10 公尺處亮區為地表 鐵板信號。
圖 4.43 第 4 號測線剖面。箭號指出管線異常點。
圖 4.44 第 1 號~第 14 號測線振幅譜等值圖。箭號管線異常點，可 發現個剖面中信號大小一致且規律移動，判斷維地下管線信號。
4.4 台中古根漢博物館預定地 4.4.1 測勘環境
國立自然科學博物館於 2002 年 7 月起進行台中市惠來里遺址發 掘，並在 2003 年 9 月於抵費地 144 號處挖掘出完整的墓葬區，並陸 續出現繩文陶器、玉錛等極具考古價值的物件，該單位並進一步於 2003 年 12 月在台中古根漢博物館預定地進行發掘（圖 4.45）。本研 究於該地點停車場處進行測勘，共計 9 條測線。（圖 4.46）
根據於測區附近已開挖之探坑資料顯示，地層由上而下依序為回 填物 2 公尺、耕土層 0.2 公尺、褐色土 0.35 公尺（何傳坤等，2004）。
圖 4.45 台中古根漢博物館預定地場址圖。
圖 4.46 台中古根漢博物館預定地測線分佈圖。
4.4.2 結果討論
此處停車場測區由三維振幅等值圖（圖 4.47）中可看出約在第 1 號及第 2 號測線 5、25~28 公尺處出現異常信號，可由振幅譜中觀察 出明顯的亮區。整體而言振幅譜呈現一上半部能量較強，約至深度 1 公尺後能量迅速減弱的趨勢。而配合相位譜觀察發現由地表至深度 2 公尺處剖面相位凌亂，判斷該處地層中應含大量礫石或其他可造成繞 射之物體，因而造成雷達波消散快速（圖 4.48~4.52）。且由相位譜 中可見於深度 2 公尺處存在一平整信號，根據國立自然科學博物館試 掘報告中指出該處由地表算起約為 1.7~2 公尺厚之地下回填物，往下 為耕土層，與測勘結果大致相符。長測線同樣反應回填物深度，且於 第 51 公尺深度 1 公尺處有一名顯反射信號，使用振幅譜等值圖判斷 其為地下管線，經開挖後結果亦同（圖 4.53）。
圖 4.47 台中古根漢博物館預定地停車場測區三維等值圖
圖 4.48 第 1 號及第 2 號測線剖面。
圖 4.49 第 3 號測線剖面。
圖 4.50 第 4 號測線剖面
圖 4.51 第 9 號長測線測線 0~46 公尺剖面。深度兩公尺處存在一 平整信號。
圖 4.52 第 9 號長測線測線 46~92 公尺剖面。第 51 公尺處有一反 射信號。
圖 4.53
第 51 公尺深度 1 公尺振幅 譜等值圖。判斷其為地下 管 線 ， 經 開 挖 後 結 果 亦 同。
