第一節 海岸地形形態

第二章 台東海岸圖資分析與海濱地形特徵的辨識

海岸在各類地形中可謂變化最為快速。海岸形態隨著波浪、潮汐等營 力而改變，出現在海灘上的地形特徵，反映了外營力在海岸地帶的作用。

除了在現地可觀察這樣的地形特徵，圖像資料將也保存航拍當時海岸的狀 況。圖資上其實記錄了相當豐富的海岸地形資訊，有助於了解不同時距下 的海岸變化。本章以台東海岸圖像資料為例，探討海岸地形形態及其在圖 像上呈現的狀態，以辨識海岸地形資訊。

第一節 海岸地形形態

台東海岸包含岩岸、沙灘及礫灘三大類，本節首先簡要回顧此三類海 岸的地形特徵，了解海岸地形的形態，有助於濱線指標的辨識。在海岸地 帶，本文探討的區域位在平均低潮位(LWM)以上，包含前濱區及後濱區兩 部分(圖 2-1)。

資料來源：Briggs ,1997

圖 2-1 近岸地帶分區圖

一、 岩石海岸

在岩石海岸，以海蝕崖做為海濱和陸地的交界，也是海水可作用至海

濱的界線。岩石海岸海灘寬度一般而言較堆積性海岸來得窄，波浪作用較

強。至今仍受波浪作用的海蝕崖，崖面新鮮無植被，坡折明顯，海崖仍持 續後退中。若海蝕崖海蝕崖與海面之間隔有寬廣的陸地，坡度較緩，崖面 上生長著植物且崖面與崖頂相交處沒有明顯的轉折，則代表在風浪大時海 崖所在位置仍遭受不到海水的作用，這樣的海崖較為穩定。岩石海岸出露 的底岩，抗蝕力較強，海岸形態在短期內不會有太大的改變。

二、 沙礫質海岸

相較於岩石海岸，沙礫質海岸對於營力的變動更加敏感，反映在沈積 物的再分配上，以下說明堆積型海岸的海灘剖面共有的形態特徵，並分述 沙灘及礫灘兩種堆積型海岸的差異。

海灘剖面可分為兩大部分，在高水位(HWM)之上的區域稱為後濱，為 一般海象狀況下海水作用不到的地方，微微向陸緩傾，其內緣以沙丘或海 崖和陸地區隔。高水位之下的灘面(beach face)由波浪沖濺與回濺所支配，

前濱區及後濱區通常由相對狹長楔形的濱堤(berm，或灘台)區分(圖 2-2、

圖 2-3)。濱堤為灘面向陸側近乎平坦區域，濱堤和灘面由濱堤頂(berm crest) 所分隔，為一沈積的特徵，沈積物的大小以濱堤頂最大，往兩側沈積物顆 粒逐漸變小。濱堤的高度由沈積物受波浪上衝所及最大高度所控制，一般 天氣狀況下濱堤頂為海水沖濺(swash)所及的最內緣( Haslett, 2000 )。

濱線位移量的大小除受潮汐、風所造成的波揚(set-up)影響外，另一影 響因子為海灘灘面的坡度。灘面坡度隨礫石大小而增加(Bird, 2000)，礫灘 上濱線的位移量低於坡度較緩的沙灘。除沈積物大小會影響海灘的坡度 外，海灘剖面形態也會因海象狀況的改變而隨之調整。在好天氣下的波浪 情況(小浪至中浪)，海灘坡度較陡，波浪的沖濺作用會將沈積物帶至海灘 上，濱堤增高加寬或形成另一道濱堤，此時的波浪為建設性波浪。在風暴 的情況下(中至高能量)，沈積物由海灘上部往下帶，減少了海灘的坡度，

使海灘坡度變緩 (Haslett, 2000)。

海灘沈積物若主要小於 2 mm 的顆粒組成稱為沙灘(圖 2-2)。在細顆粒

的海灘，因後濱及灘面物質粒徑相似，濱堤較不明顯。沙灘後方較易出現

沙丘，海岸沙丘位於濱線的向陸側，通常在高水位之上，海灘內緣的位置 大致等同於沙丘前緣。

海灘沈積物的粒徑多大於 2 mm 時，稱為礫灘。和沙灘相同，常以濱 堤頂做為灘面和後濱的分界。在礫灘上，位於高低潮位之間的灘面常有灘 尖(beach cusp)形成，於礫灘的環境下，在灘尖之上常出現直線型的濱堤，

有別於沙灘上的一條濱堤，礫灘通常有數條濱堤在不同的海拔高度出現。

高潮位以上的濱堤組成顆粒較粗、規模較大，一般天候狀況下在無明顯改 變，要在風暴時才能影響濱堤的形態，此濱堤較為穩定不易變化。

圖 2-2 沙灘地形及沈積形態示意圖 圖 2-3 礫灘地形及沈積形態示意圖

整體而言，岩石海岸以海崖及海蝕地形最為常見，短期內地形無顯著

變動。沙礫灘的形態隨營力作用而改變，濱堤頂為波浪沖濺的最內緣，濱

線變動的範圍以前灘為主，前灘坡度的陡緩為影響濱線變動範圍大小的因

素。

第二節 台東海岸現有圖像資料

以台東海岸做為濱線擷取的樣區，將濱線擷取的原則運用在台東海岸 圖像的辨識上，首要了解台東海岸暨有的圖像資料種類及圖像的特性，以 下就圖像種類及台東的圖像資料加以說明。

一、圖像種類

圖像資料包含地圖、航空照片及衛星影像三類。以圖像資料來看海岸 地形的變動，須考慮圖像資料的時間性、精度，台灣地區圖像資料涵蓋時 間以地圖回溯時間最長，航照次之，衛星影像發展最晚。以下就圖像資料 的精度及更新的速度來探討。

（一）圖資精度

比較地圖、航照及衛星影像精度，地圖的比例尺由 1:1000~1:50000 都 有，地圖精度關係地的負載度及解析度，地圖所能達到的最大精度為地圖 上 1mm(郭基賢，1998)，換算實際距離不同比例尺的地圖精度為 0.1 ~5 m；

航照則是由 1:17000~1:20000，若有特殊任務，則比例尺較大，可達 1:8000 或 1:4500

，一般航照精度為 1.7 ~ 2m。較易取得的衛星影像解析度較佳者 為法國 SPOT 衛星(1986 年)，解析度為 12.5m，近年來高解析度衛星影像 取得管道較多，如 IKONOS(1999 年)、QuickBird(2001 年)以及福衛二號 (2004 年)衛星影像，影像解析度可達 0.6~2m。

（二）更新速度

就影像更新速度而言，衛星影像更新時間最短，短者每日皆可更新影 像，影像更新時間為數日~月之間。航照更新速度為數月至數年，拍攝較 全面，回溯期也較衛星影像長。地圖更新速度和地物變遷程度相關，都市 地區地物變動較大，更新速度較偏遠地區來得大，更新的時距最約數年至 數十年。

因應不同圖像資料的特性，適用在不同性質的研究上。衛星影像更新 速度快，可在短時間內對同一地點重覆拍攝，適合做短期地形變遷的比

1 製作像片基本圖的航照比例尺為 1:8000；製作海岸地形圖的航照，比例尺為 1:4500

對，衛星影像回溯的時間較短，較不適合長時距地形變遷的分析。航照涵 蓋的時間較長，航拍時間較地圖來得密集，在短期或長期的地形研究上皆 是適合的材料，但衛星影像和航照在應用上皆須經過正射，才可套疊其他 影像做比較。歷史航照因缺乏地面控制點，若地形變動量大，則無法精確 的糾正。地圖更新速度最慢，無法反映短時間地形的變動量，地圖皆經過 正射處理，無畸變問題，要探討長時間地形的變動量，地圖為合適的資料 來源。

台東海岸相較於西部海岸，須較長的時距才有較明顯的變化，故選用 地圖作為研究的主要素材，以下所探討的圖像資料也以地圖為主。

表 2-1 圖像資料應用在海岸地形變動的比較

衛星影像 航空照片 地圖

涵蓋時間 1972~ 1940~ 1890~

比例尺

(解析度) 0.6~80 m 1:17000~1:20000 1:1000~1:50000

更新速度 日~月 數月~年 數年

短期 佳 佳 不佳

應用

時距 長期 數年佳、數十年不佳 佳 佳 疊圖比對 須正射

才可比對變化

須正射

才可比對變化 已正射

整理自沈淑敏，2003

二、台東海岸現有地圖

沈淑敏(1997)評估地圖在花東海岸地形變遷的應用及限制，指出基本 圖一版及海岸地形圖，為地形變遷研究上很好的圖像資料。除上述地圖資 料外，台東海岸近期內出版兩套大比例尺地圖，分別為彩色影像圖以及像 片基本圖第二版，彩色影像圖為經濟部水利署第八河川局委託陶林數值航 測公司製作，比例尺為 1：1000，研究者可自行辨識濱線(沈淑敏等，2004)。

基本圖二版由內政部委外製作，航拍作業測量則是由大鵬航空公司於

1999-2000 年進行，比例尺為 1：5000，海岸線已由製圖人員判定繪出(相 當於水線的位置)，其餘資訊保留在圖像上，研究者可仍有相當的主動性。

兩版圖精度及比例尺皆大，適合定量海岸的變化。

表 2-2 台東海岸大比例尺地圖資料

基本圖一版 海岸地形圖 彩色影像 基本圖二版

年代 1976 1986 1999 1999 比例尺 1:5000 1:1000 1:1000 1:5000

等高線間距 5m 1m 1m 5m

濱線 自行辨識 自行辨識 自行辨識

其他濱線可自行辨識

海岸後退量 可 可 可 可

四版地圖皆可定量海岸變化，像片基本圖第二版時間上和彩色正射影 像圖過於接近，且海岸線已由繪圖人員辨識完成，為求濱線指標判別方式 的一致，選取其他三版大比例尺的地圖，分別為基本圖一版、海岸地形圖 以及彩色影像圖做為海岸濱線擷取的資料來源，三版圖的資料格式如下：

1. 基本圖一版：由農林航空測量製作，為台灣地區最早製作之大比例尺 正射影像圖，台東地區圖幅拍攝時間介於 1976-1981 年，圖幅涵蓋整 個台東縣，但其中的南太麻里溪口、加路蘭、富岡三圖幅屬於密圖，

無法獲得，實際數化圖幅量為 87 幅。採單色版像片基本圖，座標系 統為 TM 二度分帶，TWD 67。

2. 海岸地形圖：於 1986-1987 年由農林航空測量所處拍製作，並未涵蓋 全部台東海岸，台東市以南多未製作，實際數化圖幅數量為 303 幅。

原資料為單色版紙圖，座標系統為 TM 二度分帶， TWD 67。

3. 彩色影像圖：由經濟部第八河川局委託陶林數值航測公司進行台東海 岸地形觀測計畫，航拍時間為 1999-2000 年。圖幅涵蓋整個台東縣，

實際數化圖幅數量為 389 幅。影像座標系統為 TM 二度分帶，TWD 67。

表 2-3 濱線數化三版圖的基本資料

圖資種類 基本圖一版 海岸地形圖 彩色影像圖 比例尺 1/5000 1/1000 1/1000

數化圖幅數量 87 303 389

涵蓋年代 1976-1981 1986-1987 1999-2000

資料格式 紙圖 紙圖 已定位影像檔

座標系統 TWD67 TWD67 TWD67 航拍/製圖單位 農林航空測量所 農林航空測量所 陶林航空

濱線判讀類型 水線、乾濕線

第三節 圖像資料可擷取的海岸地形資訊

要取得近期海岸地形的變化量，透過野外實測即可取得詳細的海灘變 化狀況。但若要回溯海灘的變化，則須藉由其他方式輔助。圖像資料是保 留過去海岸訊息很好的素材，將三維的海岸地形特徵轉以二維方式呈現，

現場所看到的地形特徵要能和圖像上辨識的特徵一致，才能從圖資上回顧 過去海岸的狀況，避免誤判的情形。本節著重在圖像上濱線指標及海岸地 形特徵的辨識方法，並提出濱線指標的辨識標準，以進行濱線指標的評估。

一、濱線指標(Shoreline indicator)的選取

濱線定義會因應用的目的而有所不同，主要原因在於濱線在空間上的 高變動性。最廣義的濱線定義為「海水與陸地的交界」 (eg. Webster, 1988)。

之所以探討濱線定義， Shalowitz (1964) 定義濱線為「陸地和水體的交 界」，…濱線近乎平均高水位線(MHWL)」。美國國家海洋服務局(National Ocean Service, NOS)於 2001 年《潮位基準及其應用》提出的濱線定義，濱 線被認定為「…陸地和海水的交界。地圖上的濱線為陸地和所選擇水面高 程的交界。在受潮位變動影響的區域，海陸交界為平均高水位線(MHWL)。

在潮位影響較小的海岸，平均海水面或許可用，此濱線定義為平均高水位 (MHW)。」(Gill and Schultz, 2001；引自 Graham et al., 2003)

上述關於美國國家機構所定義的濱線皆指平均高水位，平均高水位也 是美國多數州之海圖的濱線指標，24 個州當中有 15 個州

以平均高水位為 濱線指標，3 個州

採平均較高高水位，6 個州

採取平均較低低水位。

平均高水位線並非在野外可實際觀察到的濱線指標，而是長時期高水 位線位置的平均。Pajak and Leatherman (2002)敘述一個令人滿意的濱線指 標必須具備下列幾點 ：

1. 指標的可應用性：此特徵在任何地區擷取濱線時都存在，且這個特 徵會重複出現。

2

阿拉斯加州、阿拉巴馬州、加利福尼亞州、康乃狄克州、佛羅里達州、喬治亞州、馬

蘭州、密西西比 州、紐澤西州、紐約州、北卡羅萊那州、俄勒岡州、羅德島州、南卡羅萊那州、華盛頓州

3

夏威夷州、路易斯安那州、德克薩斯州

4

德拉瓦州、麻薩諸塞州、緬因州、新罕布夏州、賓夕法尼亞州、維吉尼亞州

2. 指標的辨識度：要讓不同背景知識的研究者，如海岸工程、海岸地 形以及地圖測繪等研究者，在使用同一個濱線指標時會選擇同樣的 位置來代表濱線。

3. 指標的可信度：此特徵必須是可信賴的，對濱線位置提供一致的解 釋。

濱線指標(shoreline indicators)意指可代表濱線的自然特徵，指標物的 選取要能反映自然環境的變化，而且不會對對海岸局部波動過於敏感 (Morton and Speed, 1998)。Pajak (1997, 引自 Pajak and Leatherman, 2000) 提出可用來做為濱線指標的特徵包含指標物及海準面兩大類。指標物在又 可分為沙岸及岩岸兩類。沙岸包含：濱堤頂(berm crest)、小崖邊緣(scrap edge)、植物線(vegetation line)、沙丘底部(dune toe)、沙丘頂部(dune crest)；

岩岸則有崖頂(bluff crest)、崖底(bluff toe)及濱堤(圖 2-4)。海準面則包含高 水位線(high water line)、平均高水位線(mean high water line)、濕邊界(wetted bound)、濕界線(wetted boundary)、乾濕界線(wet/dry boundary)、濕沙線(wet sand line)、水線(water line)。

沙丘頂部

濱堤頂

沙丘趾部

(b) (a)

圖 2-4 濱線指標物：(a)沙岸 (b)岩岸

在上述的濱線指標當中，McCurdy(1947, 引自 Leatherman, 1983)首先 提出航照上最佳的濱線指標為高水位線，主要原因在於美國擁有精確的歷 史濱線地圖 T-sheets，標示高水位線於圖上，以高水位線為指標，可連結 歷史濱線地圖及最近的濱線資料來看長時距海岸的變遷。Shalowitz (1964) 提出以高水位線做為濱線指標的理由，主要原因在於高水位線代表一般天 候狀況下海水可作用至陸地最高點的連線，此線可代表陸地固定出現的界 線，以測繪者的立場來看，高水位線為水陸界線中唯一可隨時在陸地上辨 識的，且測繪者不需在潮汐循環內的特定時間量測。Shalowitz 也指出高水 位線在法律上為界定國有地和私人土地的界線。關於長期濱線變遷的研 究，多採高水位線做為濱線指標來定量海岸的變化(Langley et al.,2003 ; Pajak and Leatherman, 2002)。

各種圖資均可用的濱線指標有利於不同時期圖資的套疊比對，如美國 選取高水位線做為濱線指標即為不同時期地圖皆有的指標。因國內圖像資 料的限制，除單色版地圖外，圖像資料濱線已由製圖者判定(圖 2-5~8)，地 圖使用者多為地理界或工程界的學者，如石再添(1980)、張瑞津等(1998) 以及郭金棟(1990)，多直接選取地圖上繪圖人員已經決定好的海岸線做為 濱線指標，並未深入探討各版圖資上濱線指標的操作性定義。

圖 2-5 台灣堡圖(海岸線已標示) 圖 2-6 經建版地形圖(海岸線已標示)

圖 2-7 單色版像片基本圖 圖 2-8 套色版像片基本圖 (可自行判斷濱線) (海岸線已標示) 二、圖像資料上濱線指標的判別

本研究所採用的大比例尺圖資，均以灰階或彩色的航拍影像為底圖，

使用此圖資現地及圖像上所見的濱線指標一致，數化濱線可依野外實測經 驗輔助辨識圖資上濱線的位置。回顧相關研究，用來做為濱線指標的特徵 包含地形指標(indicator)及海水面(water level)兩大類(Pajak and Leatherman, 2002)，濱線指標的擷取方式分述如下，就現場及圖像兩方面加以說明：

（一）地形指標 1. 濱堤頂

濱堤為沙礫質海灘常見的地形特徵，濱堤頂的位置大致相當於高水位 線( Pajak and Leatherman, 2002 )，在野外濱堤頂的辨識較容易，通常為海灘坡 度轉折最大處，但在圖上其坡度變化等高線通常表現不出來，可從圖像資 料上灰度值的差異辨識濱堤頂所在的位置。

就本研究區台東海岸而言，野外實察得知在沙灘上濱堤頂的位置在波 浪沖濺上緣，位置在乾沙與濕沙交界處上方，濱堤因形態上有向陸緩傾的 特性，當大浪越過濱堤頂時，波浪常在濱堤頂形成不連續的水痕(圖 2-9)，

在圖像上，濱堤頂的位置為兩道濕沙中間的區域，圖像上灰度值較小；濱 堤後方常蓄水成為濕地，圖像上灰度值較高(圖 2-10)。

礫灘因組成物質較粗，濱堤的坡度較陡，所形成的小崖在地圖上呈現

深色帶狀分布，濱堤頂即位在黑色帶狀條紋上方(圖 2-11)。辨識礫灘上的

濱堤會出現的問題在於濱堤常不只有一條，一般好天氣之海象狀況所形成 的濱堤易和風暴所形成的濱堤混淆，前者高差較小，分布的位置靠海，圖 像上黑色條狀寬度較窄；後者高差較大，黑色條狀寬度較廣，分布的位置 向陸地。一般海象的濱堤頂通常距乾濕線上方不遠處，兩者的差異可由濱 堤頂距海的位置及來輔助判別。

圖 2-9 波浪越過濱堤頂形成不連續的水痕(現場實測)

圖 2-10 彩色影像圖濱堤辨識—沙灘(濱堤後方蓄水的情況)

圖 2-11 海岸地形圖濱堤辨識—礫灘

2. 植物線

植物線為海岸植物分布所形成的連線，此線由多年生的灌木或喬木所 構成，以台東海岸為例，為林投、木麻黃或其他雜林所構成。陸生植物能 長期生長的區域代表一般波浪營力作用不到的地方，常被視為陸地和海濱 的分界。

在圖像資料，植物和海灘的色調差異甚大。在灰階影像上，植物密度 越高，在影像上呈現的色調越暗，植物分布的區域顏色較深(圖 2-12)；彩 色影像可直接依色彩來區分植物和海灘，植物線判斷時以海灘上整體植物 分布趨勢來判定。

圖 2-12 海岸地形圖植物線辨識

判斷植物線的困難在於將草本植物生長的前緣畫定爲植物線。海灘上

的草本植物如馬鞍藤、草海桐等，匍伏在海灘生長，此類植物在圖像上色

調較淺，邊緣呈現觸鬚狀，草本植物即使受風浪侵襲，也可在短時間內恢

復原狀。數化植物線時，應將草本植物的部分排除，依整體植物分布的趨

勢來判定，以灌叢的前緣作為植物線擷取的標準(圖 2-13)，以減少植物線

辨識上的誤差。

圖 2-13 海岸地形圖植物線辨識—植物分布稀疏 3. 其他

海灘內緣也可以沙丘趾部、沙丘頂部或岩石海岸的海崖的底部或崖頂 來界定。

辨識灘內緣線最直接的方式是從圖像資料的圖例來判別，在圖像上沙 丘地形會特別加註，可直接得知沙丘分布的區域再判斷所要擷取的濱線指 標。從等高線來辨識灘內緣線也是可行的辦法，海崖底部可藉由圖像上等 高線由疏變密之處做為濱線指標。崖頂還可配合海崖上的植物做為輔助辨 識的方法，等高線選取密到疏的轉折做為指標(圖 2-14)；沙丘頂部可由等 高線來判斷，發育良好的沙丘等高線不只有一條，若高 3-4 m 在 1：1000 的地圖上就有 3 條等高線，有助於沙丘的判別，西部海岸的沙丘可用此方 法辨識，但在台東海岸，沙丘在圖上較難判別，東部沙丘低緩且不連續，

即使是 1 m 間距的等高線仍無法細膩呈現沙丘的形態，只有在海灘內緣出 現封閉的等高線或弧狀等高線尋找沙丘分布的位置，較難找出沙丘頂部確 切布分地區(圖 2-15)。

若海岸已經高度開發，已有民居及海岸保護工進駐海岸地帶，此時則

以房舍、農田、道路或海岸保護工(例：海堤、護岸)做為海灘內緣的指標(圖

2-16)。

圖 2-14 彩色影像圖崖頂辨識(虛線：崖頂) 圖 2-15 彩色影像圖沙丘辨識(虛線：

沙丘範圍)

圖 2-16 彩色影像圖灘內緣線(虛線位置：海堤) (二)海水面

1. 水線

水線為海水與陸地的交界。在單色版及彩色版的地圖上，水線皆為色 調反差最大之處，容易辨識。但水線受海水面短期波動影響，隨時都在變 化，為避免不同數化者認知上的差異，宜訂定統一的標準：

(1) 一般海象狀況下，風浪皆小，沖濺帶寬度不大，水線判釋位置為白 色浪花的前緣(圖 2-17)。

(2) 風浪大時，沖濺帶寬度較大，波浪頂呈現水紋，波浪底部為浪花和

海水反差最大的地方，此時水線的數化以水紋底部，同樣為浪花最

白的地方，此位置較接近平均海水面(圖 2-18)。

(3) 海岸若堆置有消波塊或其他人工結構物，使得波浪在人工結構物前 即碎浪，則判釋水線為人工結構物的最外緣(圖 2-19)。

圖 2-17 海岸地形圖水線辨識(一般情形) 圖 2-18 彩色影像圖水線辨識(波浪回 濺情形)

圖 2-19 彩色影像圖水線辨識(消波塊前緣) 圖 2-20 海岸地形圖乾濕線辨識(一 般情形)

2. 乾濕線

乾濕線為乾沙及濕沙交界。乾濕線的位置為前一次高水位和現今水位

之間的過渡，在滿潮時乾濕線的位置等同於該次潮水的高水位線，也最接

近所謂的平均高水位線，隨著潮落乾濕線的位置也向海移動，直至下一次

漲潮時乾濕線位置再向陸移動。野外實測的結果得知，乾濕線的位置在前

灘來回移動，在風浪小的時候波浪前緣不會超過濱堤頂，乾濕線位於水線

至濱堤頂之間；在沙灘的環境下，風浪大時波浪可越過濱堤頂，使得乾濕

線位於濱堤的向陸側，礫灘的乾濕線仍在濱堤頂的靠海側，較難超越濱堤

頂影響至後濱。

在圖像資料上，不管在沙灘或礫灘，因砂粒含水程度的差異使得圖像 上乾沙和濕沙的顏色不同，乾沙的顏色較淺，濕沙顏色較深，乾濕線判別 的原則即為灘面上黑白帶狀地的交界。乾濕線的分布受海象狀況以及結構 物的影響，為判別乾濕線須要先釐清的部分，圖像資料上乾濕線的判別原 則如下：

(1) 在沙礫質海灘上，數化乾沙與濕沙的交界。(圖 2-20)

(2) 海岸若堆置有消波塊或其他人工結構物，使得波浪直接擋在人工結 構物前即碎浪，此時乾濕線等同於水線，數化人工結構物之外緣為 濱線指標。

(3) 遇港口及岩石海岸，乾濕線位置和水線相同，取港口結構物及海岸 邊緣。

(4) 海象狀況改變時，若大浪越過濱堤，造成濱堤後方也有濕沙的分布，

以灘面上的乾濕界線為準。(圖 2-21)

圖 2-21 彩色影像圖乾濕線辨識(乾濕線位於灘面上)

3. 高水位線：

高水位線為最近一次高潮時海水在海灘上作用最高點的連線。在野

外，沙質海灘可留下前一次高水位在沙灘上留下的痕跡，高水位線和乾濕

線的差異在於高水位線在沙灘上留下的痕跡較淡，除正值漲潮的情況外，

高水位線位於乾濕線的向陸側。現場判釋時可由沙粒排列緊密與否、水痕 以及波浪挾帶的漂流物來輔助

判 別 (Shalowitz, 1964; 引 自 Graham et al., 2003)(圖 2-22)。在 台東海岸，礫灘難以看到此水 痕， Pajak & Leatherman (2002) 指出高水位線通常位於濱堤的 向海側，判斷高水位線時須由地

形上的指標如濱堤來判斷。 圖 2-22 高水位線(現地)

在圖像資料上一些細微的特徵無法在圖像上呈現，可從圖像資料的色 調質地做為視覺上的指標去描繪高水位線。高水位線的顏色較乾濕線來的

淺，位置在乾濕線向陸側。高水位線在圖上辨識的標準如下：

(1) 在沙灘上，高水位線的位置位於乾濕線向陸側、水痕較淺的區域。

(2) 在礫灘的環境下，高水位線位於濱堤頂略低處，此線在乾濕線上方。

(圖 2-23)

(3) 高水位線若有間斷的情況，則依前後高水位線延伸的趨勢來判別。

圖 2-23 海岸地形圖高水位線辨識(礫灘環境下) 4. 平均高水位線：

平均高水位線為高水位線的平均值，可消除水面短期變動的影響，為

最理想的濱線指標。但此線並非現實存在的一條線，無法在野外看到此一

假想線段。

自圖像資料判定平均高水位線，此線並不是水位形態上的現象，圖像 上判釋需要視覺及高程上的指標著手，判釋者必須了解潮位的階段以及潮 位的漲落。擷取方法和高水位線相同，要從其他的海灘特徵像是灘尖、濱 堤頂及碎屑線(debris line)來協助判定。國外研究的經驗指出用濱堤頂來判 釋平均高水位線是可行的，平均高水位線通常位於濱堤的向海側( Graham et

,2003)。

三、其他海岸地形資訊

圖像資料可給予讀圖者整體地形形態的概觀，大尺度者為海岸的曲折 程度，海岸屬於侵蝕海岸或堆積海岸，讀圖者可就本身的知識背景來了解 海岸的環境。相較上述宏觀的海岸特徵，影像上整合色調、圖例及等高線 的起伏，可獲取濱線指標以外的資訊，做為海岸變遷研究的參考，主要為 海灘剖面的取得、海岸侵蝕範圍的畫定以及回推航拍時海象狀況等。

(一) 海灘剖面

等高線除了解海灘可反映海灘剖面形態，自圖上讀取等高線的高程配 合實際的水平距離，則可求得海灘剖面圖。自海灘剖面上可得知海灘的高 度、寬窄以及海灘的平均坡降。海灘剖面反映真實地物的程度，取決於等 高線的間距，若 5 m 一條等高線，忽略細部海灘的起伏；等高線間距若為 1 m，除掌握高度、寬度及平均坡降外，也可進一步判斷前後灘的分界。

當垂直海灘的剖面不只一條時，比較相鄰剖線海灘剖面變化的狀況，

即可獲得海岸整體的起伏。一般而言，沙灘的平均坡降較緩、海灘內緣的 高程較低，海灘的平均寬度較寬；礫灘則相反，平均坡降較陡、整體海灘 高程較高。

除海灘本身的剖面外，等高線的疏密有助於判別海岸常見的地形如海 崖、海階。

(二) 海岸侵蝕範圍的畫定

對海岸的管理層面，了解突發事件時海浪作用所及的最遠範圍，有助

於畫設海岸後退帶的範圍。在台灣，颱風的侵襲對海岸影響最大，海灘上 一些形態特徵有助於判斷風暴時海水作用的範圍，又以碎屑線(debris line) 最為明顯。

碎屑線由海水所挾帶的漂流物 所構中，在海灘上不只有一條碎屑 線，文中所指的碎屑線特指風暴時 海水作用至最遠處所造成，而非一 般海水作用下的碎屑線。此線位於 後濱堤之後的後濱區，由漂流木、

垃圾排列而成，延伸方向平行於海 岸線(圖 2-24)。在一般好天氣的情 況下，海水作用不到碎屑線的位

置，構成碎屑線的物質也非一般波浪能量可帶動，要至風暴時波浪的能量 增強，才可作用至海灘灘面甚至更內緣的地方，碎屑線可做為風暴時海水 作用範圍的指標。

圖 2-24 漂木形成的碎屑線(現地)

在圖像上，碎屑線的位置可依影像色調來區分，並以海灘的地形 形態輔助辨識，在礫灘，碎屑線為高度最高、最內緣的一道濱堤，可依判 別濱堤的方式來尋找屑碎線；在沙灘上碎屑線附近顯示出的質地和沙礫不 同，可做為判別的方式。在彩色影像上，可直接從碎屑線的顏色來判別(圖 2-25)。

圖 2-25 彩色影像圖碎屑線辨識

（三）航拍時的海象狀況

海岸受波潮流等海象作影響，以圖像資料來分析海岸的變化，航拍當 時海象的狀況會影響海岸變化量的正確性。一般而言，航拍要選擇好天氣 風浪小的時候，航拍時風浪、潮汐的大小可透過波浪站或潮位站所得的數 據來判斷，若當地無波浪站或潮位站，可用浪裂線的遠近及礁石周遭的浪 花來粗估。

浪裂線的位置會隨著風浪大小而移動，第一道浪裂線的位置離海岸越 遠，代表風浪較大，波浪在海水較深處即碎浪；反之，第一道浪裂線的位 置越靠近海岸，風浪越小。離岸的礁石也可扮演同樣的角色，在礁石周遭 浪花的範圍越大，當天風浪越大；反之則越小。在圖像上判識的方法和辨 別水線相似，第一道浪裂線的位置即為離岸最遠第一道浪花的前緣，量測 浪裂線波鋒線和海岸的距離即可評估航拍當時的海象狀況(圖 2-26)，圖像 上礁石的判別方式相同。

圖 2-26 航拍時風浪情形(左圖：風浪較大)

綜合以上所述，從圖像上判別海岸地形特徵，除了要掌握海岸形態上 的地形特徵外，對於圖像上相關濱線指標的判別皆需有明確的判別原則，

並須要其他海岸地形形態來輔助辨識，才可從圖像資料上擷取出所要的濱

線指標，做為濱線變化量分析的依據。除濱線指標外，圖像上的其他訊息

如等高線、侵蝕特徵以及圖像資料上所保留航拍當時的海象狀況，也可做

為濱線變遷的輔助資料。

第四節 小結

針對台東海岸大比例尺地圖資料，評估地圖上的濱線指標，濱線指標 辨識的標準參見第二章第三節，良好的濱線指標須兼具連續性及穩定性 (Pajak and Leatherman, 2002)，辨識度則是在地圖上是否能看到此濱線指 標。以下就三種指標來評估。

（一）連續性

連續性的評估方式為圖像資料上此濱線指標特徵是否會重覆的出 現。每張圖幅範圍內都具備此一濱線指標者，連續性高；有半數以上的圖 像資料不具備此指標，連續性低；程度介於兩者之間的，連續性中等。三 版圖辨識的結果，以海水面作為濱線指標者，連續性較高，地形指標的連 續性較低。連續性最佳者為水線及乾濕線。

（二）穩定性

地形指標為海灘上的地形特徵，穩定性高於海水面的濱線指標。和海 水面相關的濱線指標，穩定性和濱線所在的位置相關。整體而言，濱線指 標的穩定性向內陸增加，移動的頻率向海增加(Morton and Speed,1998)，

在此原則下，地形指標的穩定性皆高；在海水面當中，平均高水位取長期 高水位線的平均，指標較穩定，其他指標如高水位線、乾濕線皆受波浪潮 汐的影響，穩定性中等；水線則是無時無刻都處於變動的情況下，穩定性 最低。

（三）辨識度

就圖像資料上濱線指標的辨識程度，以水線及乾濕線為佳，灘內緣線

次之。高水位線為國外濱線研究者最常使用的濱線指標，高水位線的判定

除圖像辨識外，多配合野外實察的進行，若直接從圖像資料上辨識高水位

線有其難度，濱堤頂的辨識方式參見本章第三節，受限於圖像的色調及本

身海灘濱堤的有無，辨識難度高於水線及乾濕線。平均高水位線則無法在

三版圖像上擷取實際的線段。

以台東海岸為例，所擷取的濱線針對連續性、穩定性及辨識度進行評 估，所得結果表 2-4，在三版大比例尺地圖中，以水線、乾濕線及灘內緣 線最易易辨識，又以前二者辨識度最高，進一步考慮濱線的連續性及穩定 性，乾濕線則優於水線。

表 2-4 台東海岸大比例尺地圖濱線指標評估 辨識度 濱線指標 連續性 穩定性

基本圖一版 海岸地形圖 彩色影像圖

濱堤頂 中 高 低 中 中

植物線 中 高 沙丘底部 低 高 沙丘頂部 低 高 海崖底部 中 高 地

形 指 標

灘 內 緣

海崖頂部 低 高

中 高 高

平均高水位線 中 高 不可 不可 不可

高水位線 中 中 低 中 中

乾濕線 高 中 高 高 高

海 水 面

水線 高 低 高 高 高

整合台東海岸暨有圖像資料，以基本圖一版、海岸地形圖以及彩色影

像圖為例，辨識影像資料上可辨識的海岸地形資訊。濱線指標辨識的結果

顯示，平均高水位線及高水位線雖為最佳的濱線指標，但在歷史地圖缺乏

野外實測資料配合的結果，辨識度低，考慮濱線的連續性、穩定性及辨識

度，發現乾濕線為較佳的濱線指標，因此採乾濕線做為估算台東海岸變化

量的濱線指標。此結果雖為台東海岸圖像資料所得，濱線指標辨識度的評

估在地形指標的部分仍可應用至其他海岸；以海水面做為濱線指標，在坡

度平緩、潮差相對大的西部海岸，在水線穩定度低影響的範圍大，並非良

好的濱線指標，濱線指標的選擇以乾濕線為佳。