行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
應用時間序列地圖及遙測影像於地形演肓與自然環境變遷 之研究
研究成果報告(精簡版)
計 畫 類 別 ： 個別型
計 畫 編 號 ： NSC 99-2116-M-006-002-
執 行 期 間 ： 99 年 08 月 01 日至 100 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立成功大學地球科學系（所）
計 畫 主 持 人 ： 吳銘志
計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：黃淑媚 碩士班研究生-兼任助理人員：鄭由聖 博士班研究生-兼任助理人員：楊孟學
處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 100 年 10 月 30 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
應用時間序列地圖及遙測影像於地形演育與 自然環境變遷之研究
計畫類別：█個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號：NSC 99-2116-M-006 -002 -
執行期間：2010 年 8 月 1 日至 2011 年 7 月 31 日 執行機構及系所：國立成功大學地球科學系
計畫主持人：吳銘志 共同主持人：
計畫參與人員：楊孟學、黃淑媚、鄭由聖
成果報告類型（依經費核定清單規定繳交）：█精簡報告 □完整報告
本計畫除繳交成果報告外，另須繳交以下出國心得報告：
□赴國外出差或研習心得報告
□赴大陸地區出差或研習心得報告
□出席國際學術會議心得報告
□國際合作研究計畫國外研究報告
處理方式：
除列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢□涉及專利或其他智慧財產權，
□一年 □二年後可公開查詢
中 華 民 國 100 年 10 月 15 日
應用時間序列地圖及遙測影像於地形演育與自然環境變遷之研究
Landform Evolution and Natural Environmental Changes Investigation by Using Time Series Maps and Remote Sensing Images
摘 要
地圖是記錄地理環境的圖像工具，亦是演譯空間的資料與概念之最直接與簡潔的表 示方式。因此若能將不同時期的地圖進行合理套疊，則可用來量化分析探討地形變遷與 演育的過程。
近年來快速發展的地理資訊系統，不但可用來組織不同坐標、比例尺的地圖資料，
更可進行地圖資料的套疊與空間分析；惟需克服各時期之測繪基準及技術之差異性。本 研究首先針對日治時期後的中比例尺地形圖進行套疊與探討，分別有：1904年臺灣堡 圖、1924年臺灣實測地形圖、1985年經建1版地形圖及1999年經建3版地形圖等四種不同 時期製作且不同坐標系統的地形圖。利用歷年來測設的三角點為轉換控制點，架構在 TWD67或TWD97坐標系統下，換算或數化而得的三角點成果坐標，爾後將換算或數化 而得三角點成果坐標比對公告成果坐標，以求得各時期地形圖的平移轉換參數。其次，
就洲潟海岸地形及河道水系等最顯見的地形變遷現象進行分析探討，其中清領時期與荷 治時期所製地圖則須配合方志文獻、地名沿革及聚落發展等因素的參照，始得有效推估 其地形的變遷歷程。
其次，就洲潟海岸地形及河道水系等最顯見的地形變遷現象進行分析探討，其中清 領時期與荷治時期所製地圖則須配合方志文獻、地名沿革及聚落發展等因素的參照，並 結合多時序衛星影像分析與地理資訊系統，進行環境變遷偵測與空間統計分析始得有效 推估其地形的變遷歷程。
關鍵詞：座標轉換、地理資訊系統、變遷偵測
ABSTRACT
Overlaying maps with different ages, processes of geographic change can be quantitative analyzed. Recent quickly developed Geographic Information System can not only organize geographic data with various coordinate and scale but also process maps overlay and spatial analysis. However, there are discrepancies in measuring standard and technology between various ages, which are still an issue needed to overcome. This research aimed to analyze and overlay the middle-scale maps after Japanese Colonial Period as following: （1）
Taiwan Bau-Tu in 1904 （2） Taiwan Measured Topographic Map in 1924 （3） Economic Planning and Development I Topographic Map in 1985 （4） Economic Planning and Development Ⅲ Topographic Map in 1999, which were made with different scale in different ages. In order to acquire Translational Transformation Parameters with various times, previously measured Triangular Point was served as Change of Control Point to quantitatively convert new Triangular Point on the basis of the TWD67 coordinate system. Then, the result was further compared with the announced coordinates system.
Furthermore, this research also investigated the Oertel and the most prominent geographical change of other River Water. Especially, in order to effectively and precisely evaluate the geographical transition based on maps made during Clearance from the period and Dutch Colonial Period and multi-temporal satellite images process and Geographic information system to the environment change detection and special statistics analysis., it is necessary to take account of their local historical revolution and local resident development.
Keywords: Coordinate Transformation; Geographic Information System;
Change Detection.
一、緒論
地圖是歷史環境的圖像記錄，在環境變遷研究上具重要參考價值（賴進貴，2005），
亦是演譯空間的資料與概念之最直接與簡潔的表示方式。相較於文字敘述之繁瑣，地圖 以直接且具體的表現富有空間屬性的事物，通常一個單純的小範圍事件，輔以簡單的示 意圖，就可以在腦中構思並憑記憶串連變化，對比差異，得到有意義的結果。而測繪的 地圖雖是忠實記錄及顯示地表空間資訊的現況，但隨著主、客觀環境的變化，地圖測繪 的技術及內容卻一直不斷的演進，因此對不同時期地圖的解讀是需配合其歷史背景，才 能得到較正確的地理資訊。然而近年來監測與評估方法已逐漸成為環境保育經營管理之 基礎工作。本研究期以歷史地圖及高解析衛星影像作為輔助工具並期以作為監測及評估 海岸地形變遷之特性。
二、研究區及歷史地圖
臺江為荷蘭人所謂的，t Walvis （安倍明義，2003），「臺江內海」係臺灣西南部的 洲潟型海岸之古潟湖（圖 2.1），為漢人最早入臺開墾的地區，近四百年來，受其洲潟海 岸之地形特徵受地形作用而劇烈變化；不論是自然因素或人為開發，均有相關文獻和方 志可加以考證，因此臺江地區具有開台歷史、自然生態與地理變遷的多層意義。
圖 2.1 臺江內海之地理位置圖（引述自陳翰霖，1999）
2-1 地理位置
臺江內海之位置一般認為北起於將軍溪，南至二仁溪，西由一系列沙洲串連，東到 陸地間，現僅存七股潟湖，歸納前人對臺江地區範圍之研究結果整理如下：
盧嘉興（1962）綜合彙整康熙年間的各種方志，並以野外調查及訪談資料，追溯出 當時海岸線，北起將軍溪口山子腳，向南伸至含西港、西港、管寮、安定、洲仔尾、柴 頭港，以至於鹽埕。西岸由延綿的沙洲組成，其中最大的沙洲稱為「大員」。這一串的
沙洲共有 11 個；北起海翁線，往南依序為加老灣、隙子、北線尾，然後從 大 鯤 鯓、二鯤鯓至七鯤鯓（大鯤鯓即安平鎮、二鯤鯓即今億載金城、三鯤鯓即今億載金城南 邊對岸處、四鯤鯓就是現今的下鯤鯓、五鯤鯓就是現今台南市喜樹、七鯤鯓就是現今台 南市灣裡），七鯤鯓的尾端又與陸地相連接，介於沙洲和臺灣島中間的潟湖水域就是臺 江內海。其北邊有另一潟湖水域稱為「倒風內海」。
2-2 地形特徵
臺灣地區因地形峻峭、地質脆弱、雨量豐沛，故河川坡陡流急，上游侵蝕作用旺盛，
河流出谷口後坡度驟減，河流遷移，漫溢四野，所挾帶的泥沙在谷口處逐次向外堆積，
形成海岸平原。臺灣西部因坡度平緩，海底淺平，又為大河輸沙堆積，造成海岸逐漸淤 積，海岸線明顯向西進夷，張瑞津（2000）以三百多年的時間尺度，選取北港溪以南至 高雄間的海岸平原為研究區，探討海岸線的變遷情形，文中指出此區的海岸大致呈向西 推進的趨勢，由於河流輸沙豐富，淤積率高達 70m/yr，可見河流輸沙對沿岸沙洲的變化 影甚鉅，這是造成此地海岸西進的主要原因。
近年來由於大環境變遷，海埔地開發及河川上游之整治影響，使海岸線變遷迅速，
趙榮宗（2006）根據歷年實測資料調查分析，台南海域濱海沙洲侵蝕幅度：北門海岸
（1962~2002）呈現全面侵蝕現象，平均侵蝕幅度約 5.3m/yr，將軍海岸（1952~2003）
及七股海岸（1961~2000） 呈現全面侵蝕現象，平均侵蝕幅度 11.0m/yr。
臺灣西部海岸地區每百年平均上升 18 公分，屬於隆起海岸。本區土地上升導致濱 海水域相對落陷，新升土地朝向海的一方移動（臺灣地形研究室，2002），黃輝煌（2006）
指出，本區地勢平緩，海岸地形發育早年停留在初期階段，沙洲潟湖尚未被暴潮作用侵 蝕。但自 20 世紀中葉後，海岸已邁向海岸期齡的壯年期，因此，形成沙洲的可能性減 低。再因地下水的超抽與地層壓密等人為及自然因素，又因氣候變遷，全球暖化導致海 平面上升，使得沙洲逐漸消失及縮小。
臺灣海岸最早的文獻資料是由行政院海埔地規劃委員會於 1963 年提出的《臺南海 埔地調查報告》，報告中述及臺南海岸的演變可分為台江灣期（1624 年至 1822 年）、近 代海岸期（1822 年至 1894 年）及現代海岸期（1895 年迄今）三個時期。
臺灣地圖可分為荷治、清領、日治及國治等四個時期，加以探討其測繪方法及成圖 內容，如表 2.1 所述。
表 2.1 臺灣各時期地圖特徵
特徵 本初子午線
荷治時期 海圖為主 葡屬德里拉島
清領時期 山水畫法及經緯畫法的輿圖 北京
日治時期 現代製圖的實測地形圖 倫敦
國治時期 UTM 圖法繪製 倫敦
三、地圖坐標轉換及數化
同時期地形圖間套合的意義為其相應之地形圖位置能相互疊合，或謂同一點位之坐 標應為相同者。因此以測量之精度而言，兩者能在其容許誤差內，即為能夠套合（劉延 猷，1996），所以套合方式有下列兩種類型：
1、 地形相應點位之位置，其較差在某種標準之內，即視為兩者為相互套合，可稱 之為直接套合。
2、 二圖形套疊後之位置差異超過標準，必須利用坐標轉換之數學方法轉換到同一 致的坐標系統，則稱之為間接套合。
經比對數化後三角點位置與公告三角點坐標位置，可知，經建版地形圖可直接套 合，臺灣堡圖須採用間接套合，而 1928 年臺灣實測地形圖時期三角點地理坐標反算 TWD67 坐標值與政府公告 TWD67 坐標值之較差，相當於臺灣堡圖以數化方式推算 TWD67 坐標值簡易平移轉換參數之 RMS。因此 1928 年臺灣實測地形圖可直接套合，
惟其數化精度應比照臺灣堡圖。
而現今公告維護使用的 TWD97 坐標系與 TWD67 坐標系間的系統誤差遠小於數化 等人為誤差，因此不論採用 TWD97 坐標系或 TWD67 坐標系為坐標基準，並不會影響 到套疊分析結果。
就研究區內所需圖幅，經上述之坐標轉換後，根據相關之控制點進行圖幅之接合。
本研究區之應用之歷史圖幅計有：1999 年經建 3 版地形 9 圖、1985 年經建 1 版地形圖 11 幅、1925 年臺灣實測地形圖 19 幅及 1904 年臺灣堡圖 19 幅，將上述地形圖之比例尺 及圖幅大小綜整如表（表 3.1）。
以各分幅四隅圖廓點經緯坐標換算為 TWD67 或 TWD97 坐標系坐標，作為地圖影 象糾正依據，所得精度差異甚小，其數化成果皆可用於直接套合，如圖（3.1）所示。
表 3.1 日治時期以後之地形圖比例尺及圖幅大小
年代 比例尺 圖幅
1999 年經建 3 版地形圖
1985 年經建 1 版地形圖 1/25000
經差 7 分 30 秒，
緯差 7 分 30 秒
1928 年臺灣實測地形圖 1/25000
經差 7 分 30 秒，
緯差 5 分
1904 年臺灣堡圖 1/20000 經差 6 分，緯差 4 分
圖 3.1 各時期經建版地形圖坐標轉換及數化成果
3-1 1904 年臺灣堡圖坐標轉換及數化
目前所知三角點資料僅有地籍間坐標並無相對應之地理坐標，因而僅能應用堡圖圖 廓點之地理坐標，直接換算為 TWD67 坐標後，進行圖幅幾何糾正數化圖上三角點位置 數化求得相對應之 TWD67 坐標，將其與公告之三角點 TWD67 坐標進行比較計算，其 中本淵寮（F588）、下山子腳（F571）、雙春（406）因較差過大，所以踢除不納入計算。
由圖（3.2）可明顯看出，若直接應用圖廓點的經緯度坐標換算成 TM 坐標值進行 接合，再由圖上三角點位置數化成果與公告坐標值位置比較，其平均差值為橫坐標 - 441 公尺，縱坐標 433 公尺，因此需經坐標轉換間接套合後，才能得到正確的整合成果。1904 年臺灣堡圖 19 幅間接套合接合及其數化成果如圖（3.2）所示。
圖 3.2 1904 年臺灣堡圖坐標轉換及數化
3-2 衛星影像
本研究採用多時序「福爾摩沙 2 號衛星」（FORMOSAT-2，以下簡稱福衛 2 號）影 像為主要研究材料。福衛 2 號為我國自主控制之大地資源衛星，所感測之光譜解析度
（Spectral Resolution）涵括黑白全色態（Panchromatic，PAN）與彩色多波段（Multi- Spectral，MS：B-G-R-NIR）資訊，地面空間解析度（Spatial Resolution）全色態為 2 m；
多波段為 8 m。
本研究使用影像之選取原則，雲覆率以低於 20%者為佳，以避免大氣雲霧影響影 像品質，甚至導致地面資訊喪失。並且留意影像拍攝視角，視角越大影像之幾何變形越 大，倘若多期影像間的視角差異過大，將不利於後續相對配準工作。取像時程上必須考 量到季節性之先決環境差異，將監測時序區分為乾濕兩季，監測期間每季各挑選ㄧ幅影
像，透過影像處理與分析取得時序上之變遷過程。表（3.2）為選購影像之拍攝日期與時 間，由 2004/12/10 至 2008/01/03，期間共 7 期影像，本研究區的範圍位於第一條帶上（福 衛 2 號取像掛幅編號），單幅影像面積大小為 155,040,000 m2。
表 3.2 研究區各時期福衛 2 號取像時間
Season Date Time Season Date Time
2004-12-10 09:46:17 2005-07-23 09:52:26
2006-02-05 09:57:23 2006-08-12 10:01:52
2006-12-06 10:03:49 2007-07-04 10:08:52 Winter
（Dry）
2008-01-03 10:15:39
Summer
（Wet）
四、地圖坐標轉換及數化
沙洲和其背後的潟湖在海岸地形上是不可分割的一個環境系統，所以合稱為洲潟海 岸系統（林宗儀, 2005）。臺灣西南部嘉南海岸屬於洲潟海岸，沙洲、潟湖和海埔地縱 列有序為其特色之一，而古臺江內海一般認定是北起將軍溪，南至二仁溪，但至日治時 期，急水溪至鹿耳門溪間明顯呈現同一洲潟海岸系統，而鹿耳門溪以南之洲潟海岸地形 特徵較不明顯，因此本研究以急水溪至鹿耳門溪間的洲潟海岸為討論範圍。
4-1 1904 年臺灣堡圖坐標轉換及數化
沙洲和其背後的潟湖在海岸地形上是不可分割的一個環境系統，所以合稱為洲潟海 岸系統（林宗儀，2005）。臺灣西南部嘉南海岸屬於洲潟海岸，沙洲、潟湖和海埔地縱 列有序為其特色之一，而古臺江內海一般認定是北起將軍溪，南至二仁溪，但至日治時 期，急水溪至鹿耳門溪間明顯呈現同一洲潟海岸系統，而鹿耳門溪以南之洲潟海岸地形 特徵較不明顯，因此本研究以急水溪至鹿耳門溪間的洲潟海岸為討論範圍。
4-2 長時序沙洲變遷
因各時期之沙洲名稱註記不一致，因此先分析各時期沙洲註記，再就個別沙洲逐一 套疊比較：
各時期沙洲情形：
（一）於 1904 年堡圖數化成果（圖 4.1）可知，由急水溪出海口至鹿耳門溪間，由 北而南計有海汕、新北港汕、青山港汕、網仔寮汕、頂頭額汕及南平額汕等 主要沙洲群，除南平額汕外，餘皆為明顯的離岸沙洲。
（二）於 1928 年數化成果（圖 4.1）可知，由北而南計有海汕、新北港汕、青山港 汕、網仔寮汕及頂頭額汕等主要沙洲群，皆為明顯的離岸沙洲，其中南平額 汕已因曾文溪直接沖出海而被破壞，雖仍有部份沙州地形但圖上已無註記。
（三）於 1985 年數化成果（圖 4.1）可知，由北而南計有海汕洲、王爺港沙洲、青 山港沙洲、網子寮沙洲、網子寮沙洲（南部）、頂頭額沙洲，曾文溪以南則 已陸連，其中王爺港沙洲應是新北港汕更名。此時期已明顯看出人為開墾影 響，離岸沙洲僅剩王爺港沙洲及網子寮沙洲（南部）。
（四）於 1999 年數化成果（圖 4.1）可知，由北而南計有海汕洲、王爺港沙洲、網 子寮沙洲、網子寮沙洲（南部）、頂頭額沙洲，以新建之將軍漁港為分界，
以北之沙州（海汕洲、王爺港沙洲）面積增加，以南之沙洲（網子寮沙洲、
網子寮沙洲（南部）、頂頭額沙洲）則減少。
各時期之沙洲名稱及面積如表（4.2）所示。
4-3 長時序潟湖變遷
可由古文獻得知，十六世紀臺灣西南部主要有倒風內海及臺江內海兩大古潟湖，目 前認為臺江內海僅存七股潟湖，而北門潟湖則未被論述。由 1904 年臺灣堡圖、1928 年 臺灣地形圖、1985 經建 1 版地形圖、1999 經建 3 版地形圖與四時期套疊結果可知（圖 4.2），於 1904 年時期及 1928 年時期，北門潟湖及七股潟湖卻是明顯屬同一潟湖系統，
而比較 1904 年及 1928 年兩時期之位置，潟湖西邊沙洲位置明顯內移及北端縮減，但潟 湖面積不減少反而增加 11﹪，主要有兩大原因，第一、是受曾文溪沖出中間南平額沙洲 而直接出海，使得潟湖南端範圍增加，其次、是潟湖東端因人為開發而興建堤坊，使得 範圍內移而增加。
表 4.2 歷年沙洲名稱及面積面積 單位：公頃
1904 1928 1985 1999 名稱 面積 名稱 面積 名稱 面積 名稱 面積
海汕 169.4 海汕 91.5 海汕洲 93.9 海汕洲 148.8
（無名） 30.2 新北港汕 55.5 王爺港沙洲 126.7 王爺港沙洲 178.26
新北港汕 154.1 （無名） 40.0
青山港汕 122.2 青山港汕 114.3
網子寮汕 236.8 網子寮汕 176.6 青山港沙洲 150.7 網子寮沙洲 93.7 網子寮沙洲
（南部） 35.4 網子寮沙洲
（南部） 20.7 頂頭額汕 346.2 頂頭額汕 311.3 頂頭額沙洲 154.5 頂頭額沙洲 70.4
南平額汕 853.7 （無名） 25.7
（無名） 83.2
（無名） 210.8
合計 1912.6 合計 1109.3 合計 561.2 合計 511.86
圖 4.1 1904 年至 1999 年海岸沙洲變化
至 1985 年時期，因七股海埔新生地的開發，使潟湖一分為二，而有北門潟湖及七 股潟湖之別，其開發內容：七股溪至將軍溪之間主要是七股鹽場新鹽攤工區開發，而七 股溪至曾文溪之間則為開發為魚塭用地，面積總和為 1928 年時期的 33﹪。
至 1999 年時期，北門潟湖北邊連接急水溪之位置，再因海埔新生地的開發而縮減，
其開發內容則為魚塭地，面積縮減為 1985 年時期的 53﹪。而七股潟湖之面積及位置差 異甚小。
圖 4.2 1904 年至 1999 年潟湖變化
4-4 短時序植生變遷
透過遙測特徵萃取與變遷偵測的程序，輔以地理資訊系統空間統計分析，掌握濕地 環境之動態變遷過程，據此建立以遙測為基礎之濕地評價指標，進而討論造成濕地環境 變化的因子。
植被是防止土壤流失的關鍵因子，植生隨砂體受潮與流失而劣化，故植生裸根與死 亡是海岸線受潮侵蝕的證據之ㄧ，尤其位於高度變遷環境下的植生，因難以適應而無法 穩定生長。NDVI 除了反映植生的生長狀況以外，由於水體與雲霧於紅光波段的反射強 度大於近紅外波段，一旦大氣雲霧氣過高、降雨過後、地面受潮等因子，均會導致植被 之 NDVI 低估。因此，應用多時期正射影像於水體與植生指數於變遷偵測時，可藉由各 時期的「不變地物」修正各期的指數影像，使不變地物具有相似的指數。不同於乾燥陸 域之綠地，海岸型濕地之綠地，植生常生長與水域或受潮砂體之上，且各時期沙洲砂體 的乾濕程度不ㄧ，故應以「相對性」的觀點去解釋濕地 NDVI 的高低。
如統計圖（4.3）所示，由 2004 年底至 2008 年初，西部堤防前端的防風林地後退 達 71,872 m2（34%）；頂頭額汕綠地面積減縮 51,456 m2（44%）；網仔寮汕的綠地面 積減縮 23,614 m2；位於七股溪出潟湖口渠道上為紅樹林棲地，監測期間減縮 24,960 m2
（31%）。其中，植生嚴重枯萎或者死亡的部份，影像分類時無法歸類為植生覆蓋類別，
故統計時亦計入減縮面積中。
藍底為乾季（冬季）
黃底為濕季（夏季）
0 30000 60000 90000 120000 150000 180000 210000 240000
2004\12\10 2005\07\23 2006\02\05 2006\08\12 2006\12\06 2007\07\04 2008\01\03 Ｔime
Area (㎡)
網仔寮汕植被面積 頂頭額汕植被面積 七股溪口紅樹林面積 西堤堤防西部植被面積
圖 4.3 七股海岸型濕地植被面積之時空變化統計
4-5 短時序沙洲變遷
衛星影像所取樣的資訊為平面空間，由多時序觀察即可探討沙洲面積消長之情況，
但是短時序二維平面面積的變化，尚不足以代表真實三維地勢之侵淤變化。有別於一般 的土地覆蓋分類，本研究將土壤類別加以分級，地表砂體含水量又細分為相對乾燥與潮 濕，沿岸地勢相對較低窪的區域，砂體較容易受潮流失；反之，地勢較高的區域，砂體 較不易受潮，相對乾燥。
在季節特性上可以發現，冬季降雨量與降雨天數均少，表層砂土乾濕與否主要受地 勢高程所控制，沙洲上乾燥砂土的面積較夏季為大，故「乾燥土壤」的相對面積變化象 徵「穩定砂體」消長。圖（4.4）為青山港汕冬季相對土壤含水量之變遷，該沙洲地貌變 遷呈現「型態破碎化」、「乾燥砂體面積減縮」的現象；這同時也意味著，外海的侵蝕 作用已造成沙洲土壤流失，流入潟湖的砂土則導致潟湖淤淺。
圖 4.4 青山港汕冬季相對土壤含水量變遷
4-6 短時序潟湖變遷
除了來自沙洲的砂土使潟湖淤淺，另一個導致潟湖淺化的要素，乃河流所挾帶之陸 地沈積物，透過降雨過後以及風浪較大時所監測的影像，能加以呈現潟湖沿岸輸砂的現 象。由 2005 夏季與 2006 年初與年末冬季的 NDWIg 影像，可知七股潟湖當時表層水體 混濁程度、淤沙分佈，以及湖內蚵棚架設的情況，渾濁的泥沙經由沙洲頂端的「潮口」
衝入潟湖（圖 4.5a；圖 4.5c）；七股溪的河水渾濁，出河口則有大量的淤沙堆積（圖 4.5b）， 故在沙洲靠外海測持續侵蝕的情況下，靠潟湖側卻呈堆積現象，充分說明了「潮口」與
「河口」為搬運泥沙進入潟湖之主要搬運通道。
圖 4.5 七股潟湖淤沙的來源
五、結論
利用時間序列地圖分析法觀察地形變遷，須經正確套合，才能進一步套疊分析並據 以取得量化資訊，而將所知圖廓點地理坐標重新架構於 TWD67 坐標系統，比較圖上已 知三角點成果較差便可求得平移坐標轉換參數，不僅可解決單圖幅控制點不足而無法進 行坐標轉換應用等問題，且成果可直接應用與現今常用的遙測影像及航攝影像直接套疊 分析。
此外，透過短時序衛星影像空間分析可發現，本區沙洲海岸靠外海側大多呈現侵蝕 趨勢，其中又以「西堤堤防西部」的減縮趨勢最為顯著。總計 2004 年末冬季至 2008 年 初冬季，潟湖前緣三大沙洲乾燥砂體面積減縮達 704,843 m2，且空間上的位移方向明確，
漂沙向沙洲內側淤積，研究成果已充分說明了潟湖漸趨淤淺的過程。
以影響該區環境變遷的自然因子而論，地形與地表水文之變遷，除了受每日潮汐影 響以外，尚具有顯著的季節性震盪效應。而降雨是影響本區海岸變遷的主要因子，且降 雨量的多寡與變遷量呈正比，豪雨、暴雨或颱風等氣象事件使沙洲快速被侵蝕，砂體經 由潮口與河口流入潟湖，導致潟湖淤淺。此外，沙洲變遷的程度與型態明顯受植被所控 制，無穩定植被的沙洲其變遷程度遠比有植被者劇烈。
六、建議
透過本研究可衍生思索出諸多課題，做更深入或延伸層面的應用，除了研究區後續 的變遷應長期追蹤外，每個地景單元（濱線、潟湖、沙洲、紅樹林、防風林、海埔地、
魚塭、人造建物等）都值得後續深入探究。此外，本研究因監測目標多元，故引入許多 不同技術加以運用，相信方法所能應用範疇並不侷限於濕地與海岸而已，可以此法為基 礎，擴大運用於人工濕地或內陸濕地，其他相關議題或領域可擷取所需，冀期有所助益。
參考文獻
石再添、張瑞津、張政亮、林雪美、連偵欽，1993，臺灣西部海岸沙丘之地形學研究，
國立臺灣師大地理系地理研究報告，第 19 期，99–148 頁。
安倍明義，2003，臺灣地名研究，臺北：武陵。
施添福，1996，《臺灣堡圖-日本治臺的基本圖：臺灣堡圖-1904（明治三十七）年調製》，
台北：遠流。
格斯．冉福立（Kees Zandvliet）著，江樹生譯，1997，《十七世紀荷蘭人繪製的臺灣老 地圖》。台北：漢聲。
許清保，2007，南瀛港口誌，台南縣政府編印。
徐瑞萍，2002，二十世紀臺灣中比例尺地形圖套疊之研究，國立臺灣師大地理研究所碩 士論文。
陳翰霖，1999，十七世紀以來臺灣西南海岸平原地形變遷之研究，中國文化大學地學研 究所博士論文。
黃華蔚，2001，TWD67 與 TWD97 二度 TM 坐標轉換之研究，國立成功大學測量工程學 系碩士論文。
張瑞津、石再添、陳翰霖，1996，臺灣西南部台南海岸平原地形變遷之研究，國立臺灣 師大地理系地理研究報告，第 26 期，19–56 頁。
張瑞津、石再添、陳翰霖，1998，臺灣西南部嘉南平原的海岸變遷研究，國立臺灣師大 地理系地理研究報告，第 28 期，83–105 頁。
賴進貴、葉高華，2005，地圖概括化對環境變遷研究之影響–以臺灣地圖資料為例，國 立臺灣師大地理系地理研究報告，第 41 期，1–23 頁。
趙榮宗，2006，台南縣海岸保育之研究，國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
內政部國土測繪中心 97 年自行研究報告：空間圖籍套疊作業之研究。
國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表
日期:2011/10/30
國科會補助計畫
計畫名稱: 應用時間序列地圖及遙測影像於地形演肓與自然環境變遷之研究 計畫主持人: 吳銘志
計畫編號: 99-2116-M-006-002- 學門領域: 其他地球科學
無研發成果推廣資料
99 年度專題研究計畫研究成果彙整表
計畫主持人：吳銘志 計畫編號：99-2116-M-006-002- 計畫名稱：應用時間序列地圖及遙測影像於地形演肓與自然環境變遷之研究
量化
成果項目 實際已達成
數（被接受 或已發表）
預期總達成 數(含實際已
達成數)
本計畫實 際貢獻百
分比
單位
備 註 （ 質 化 說 明：如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ...
等） 期刊論文 0 0 100%
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 0 0 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100%
申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 2 2 100%
博士生 1 1 100%
博士後研究員 0 0 100%
國內
參與計畫人力
（本國籍）
專任助理 0 0 100%
人次
期刊論文 1 0 100%
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 1 1 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100% 章/本 申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 0 0 100%
博士生 0 0 100%
博士後研究員 0 0 100%
國外
參與計畫人力
（外國籍）
專任助理 0 0 100%
人次
其他成果 (無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等，請以文字敘述填 列。)
發表國際學術研討會論文乙篇：
2010 ICEAE, Kyoto, Japan, Coastal Wetland Monitoring and Evaluation By Integrated Multitemporal Remote Sensing Images and Historical Maps
成果項目 量化 名稱或內容性質簡述
測驗工具(含質性與量性) 0
課程/模組 0
電腦及網路系統或工具 0
教材 0
舉辦之活動/競賽 0
研討會/工作坊 0
電子報、網站 0
科 教 處 計 畫 加 填 項
目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 0
國科會補助專題研究計畫成果報告自評表
請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。
1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估
■達成目標
□未達成目標（請說明，以 100 字為限）
□實驗失敗
□因故實驗中斷
□其他原因 說明：
2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：
論文：□已發表 □未發表之文稿 ■撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中 ■無
技轉：□已技轉 □洽談中 ■無 其他：（以 100 字為限）
研究成果中之部分成果已發表於國際學術研討會論文。
ICEAE 2010, Kyoto, Japan, Coastal Wetland Monitoring and Evaluation By Integrated Multitemporal Remote Sensing Images and Historical Maps.
3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以 500 字為限）
地圖是記錄地理環境的圖像工具，亦是演譯空間的資料與概念之最直接與簡潔的表示方 式。因此若能將不同時期的地圖進行合理套疊，則可用來量化分析探討地形變遷與演育的 過程。本研究首先針對日治時期後的中比例尺地形圖進行套疊與探討，分別有：1904 年臺 灣堡圖、1924 年臺灣實測地形圖、1985 年經建 1 版地形圖及 1999 年經建 3 版地形圖等四 種不同時期製作且不同坐標系統的地形圖。利用歷年來測設的三角點為轉換控制點，架構 在 TWD67 或 TWD97 坐標系統下，換算或數化而得的三角點成果坐標，爾後將換算或數化而 得三角點成果坐標比對公告成果坐標，以求得各時期地形圖的平移轉換參數。其次，就洲 潟海岸地形及河道水系等最顯見的地形變遷現象進行分析探討，其中清領時期與荷治時期 所製地圖則須配合方志文獻、地名沿革及聚落發展等因素的參照，始得有效推估其地形的 變遷歷程。
利用時間序列地圖分析法觀察地形變遷，須經正確套合，才能進一步套疊分析並據以取得 量化資訊，而將所知圖廓點地理坐標重新架構於 TWD67 坐標系統，比較圖上已知三角點成 果較差便可求得平移坐標轉換參數，不僅可解決單圖幅控制點不足而無法進行坐標轉換應 用等問題，且成果可直接應用與現今常用的遙測影像及航攝影像直接套疊分析。
透過短時序衛星影像空間分析可發現，本區沙洲海岸靠外海側大多呈現侵蝕趨勢，其中又
以「西堤堤防西部」的減縮趨勢最為顯著。總計 2004 年末冬季至 2008 年初冬季，潟湖前 緣三大沙洲乾燥砂體面積減縮達 704,843 m2，且空間上的位移方向明確，漂沙向沙洲內側 淤積，研究成果已充分說明了潟湖漸趨淤淺的過程。
以影響該區環境變遷的自然因子而論，地形與地表水文之變遷，除了受每日潮汐影響以 外，尚具有顯著的季節性震盪效應。而降雨是影響本區海岸變遷的主要因子，且降雨量的 多寡與變遷量呈正比，豪雨、暴雨或颱風等氣象事件使沙洲快速被侵蝕，砂體經由潮口與 河口流入潟湖，導致潟湖淤淺。此外，沙洲變遷的程度與型態明顯受植被所控制，無穩定 植被的沙洲其變遷程度遠比有植被者劇烈。
