報告全文 - 國家災害防救科技中心

遙 測 影 像 於 地 滑 及 土 石 流 的 辨 識鄭 錦 桐1 、 潘 國 樑2 、 王 順 民3 、 邵 國 士1財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 防 災 科 技 研 究 中 心 高 級 研 究 員 兼 副 理2財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 防 災 科 技 研 究 中 心 顧 問3財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 防 災 科 技 研 究 中 心 助 理 研 究 員4財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 防 災 科 技 研 究 中 心 正 研 究 員 兼 組 長4摘 要地 滑 及 土 石 流 , 不 管 其 發 生 年 代 的 新 舊 , 都 會 保 留 著 明 顯 的 地 形特 徵 。 而 此 些 特 徵 可 以 作 為 辨 認 地 滑 及 土 石 流 的 重 要 證 據 。遙 測 影 像 做 為 面 狀 調 查 的 重 要 工 具 , 有 別 於 地 面 的 點 狀 及 線 狀 調查 。 一 般 而 言 , 影 像 上 調 查 的 廣 度 、 完 整 度 、 精 度 、 以 及 工 作 效 率 都比 地 面 調 查 要 高 。 因 此 , 以 影 像 判 釋 來 承 擔 大 部 份 的 調 查 工 作 , 而 將地 面 調 查 用 於 核 證 、 釋 疑 、 以 及 細 查 等 工 作 , 這 是 一 種 既 科 學 又 有 效率 的 方 法 。本 文 陳 列 許 多 從 遙 測 影 像 辨 認 地 滑 及 土 石 流 的 微 地 形 及 植 被 之特 徵 。 為 作 者 推 動 遙 測 影 像 應 用 於 防 災 科 技 研 究 上 的 一 些 重 要 心 得 。一 、 前 言在 台 灣 所 有 天 然 災 害 中 , 論 規 模 、 頻 率 、 危 險 度 、 及 遺 傳 率 之 大 、之 高 , 地 滑 及 土 石 流 都 是 站 在 前 茅 的 。 但 是 它 們 大 多 位 居 深 山 、 無 路可 及 , 在 地 面 上 很 難 調 查 。 加 以 在 地 面 進 行 調 查 時 , 視 線 常 受 阻 隔 ,無 法 窺 其 全 貌 , 遑 論 要 追 蹤 其 邊 界 , 更 難 推 論 其 災 源 及 成 因 。 因 此 ,最 好 的 方 法 就 是 利 用 遙 測 影 像 ( 包 括 衛 星 影 像 及 航 照 ), 並 且 在 影 像上 作 業 , 搭 配 地 理 資 訊 系 統 的 坐 標 控 制 , 則 以 上 的 難 題 全 部 可 以 獲 得12012/07, 第 084 期

林 書 毅 等 人 (2002) 指 出 不 同 尺 度 之 遙 測 影 像 在 地 質 災 害 、 工 程 種類 、 工 程 階 段 上 扮 演 角 色 如 表 一 所 示 , 由 表 一 可 大 略 呈 現 出 目 前 國 內遙 測 對 於 大 地 工 程 之 主 要 功 能 , 主 要 應 用 項 目 如 影 像 展 示 、 水 系 、 山崩 、 構 造 、 岩 層 岩 性 、 土 地 利 用 以 及 數 值 分 析 等 , 對 於 各 不 同 載 具 所獲 得 之 遙 測 資 料 , 進 行 其 不 同 尺 度 與 光 譜 特 性 之 應 用 現 況 。表 一 遙 測 在 地 質 災 害 、 工 程 種 類 、 工 程 階 段 之 扮 演 角 色 ( 修 改 自 林 書 毅 等 人 ,地質災害工程種類工程階段2002)應 用 領 域遙 測 技 術 扮 演 之 角 色土 石 流 監 測 舊 崩 塌 地 判 釋 、 土 石 流 區 域 判 釋 、 水 系 分 析土 壤 液 化 土 地 利 用 分 區 、 岩 層 岩 性 分 析震 源 機 制 線 形 判 釋 、 活 斷 層 判 釋 、 岩 層 岩 性 分 析坡 地 防 治 崩 塌 地 判 釋 、 地 質 構 造 判 釋 、 岩 層 岩 性 分 析地 盤 下 陷 土 地 利 用 判 釋 、 漁 塭 判 釋工 業 區 開 發 土 地 利 用 分 類 、 工 址 地 質 判 釋水 利 工 程 地 質 構 造 判 釋 、 岩 層 岩 性 、 崩 塌 地 判 釋 、 水 系 分 析交 通 運 輸 工 址 調 查 、 地 質 構 造 判 釋 、 岩 層 岩 性 、 崩 塌 地 判 釋 、 選 址 評 估建 築 工 程 工 址 調 查 、 選 址 評 估 、 展 示填 海 造 陸 海 岸 線 變 遷 分 析 、 水 系 分 析調 查 全 面 性 工 址 調 查 ( 地 形 、 植 生 、 水 文 、 地 質 、 土 地 利 用 )規 劃 不 同 空 間 解 析 力 的 遙 測 影 像 可 輔 助 不 同 尺 度 需 求 的 工 址 候 選設 計 利 用 遙 測 影 像 配 合 數 值 模 型 建 構 三 維 之 虛 擬 實 境施 工 利 用 不 同 時 期 的 遙 測 影 像 進 行 工 程 進 度 掌 控營 運 維 修 利 用 不 同 時 期 的 遙 測 影 像 進 行 變 遷 分 析三 、 遙 測 技 術 於 國 內 之 應 用在 國 內 坡 地 防 災 應 用 與 坡 地 管 理 應 用 方 面 , 經 濟 部 中 央 地 質 調 查所 (2007, 2011) 利 用 豪 雨 事 件 前 後 的 多 期 衛 星 影 像 , 進 行 遙 測 影 像 的山 崩 判 釋 工 作 , 建 立 各 事 件 的 山 崩 目 錄 , 最 後 利 用 此 山 崩 目 錄 進 行 山崩 潛 勢 評 估 。 農 委 會 水 土 保 持 局 (2010) 利 用 近 期 的 航 照 與 衛 星 影 像 ,32012/07, 第 084 期

定 期 更 新 判 釋 土 石 流 潛 勢 溪 流 上 游 集 水 區 的 崩 塌 狀 況 , 隨 時 掌 握 土 石流 潛 勢 溪 流 上 游 的 土 砂 材 料 來 源 狀 況 , 成 為 防 災 整 備 的 重 要 基 本 資料 , 該 資 料 更 可 進 一 步 利 用 於 土 石 流 風 險 管 理 ( 曹 鼎 志 等 人 ,2011)。另 外 , 內 政 部 建 築 研 究 所 (2008) 利 用 遙 測 判 定 技 術 判 釋 坡 地 社 區 鄰 近區 域 是 否 有 地 滑 ( 順 向 坡 ) 與 土 石 流 災 害 , 進 而 進 行 社 區 地 質 災 害 風 險排 序 ( 林 彥 享 等 人 ,2008), 並 建 置 成 坡 地 社 區 環 境 地 質 查 詢 系 統 ( 沈 哲緯 等 人 ,2011)。在 坡 地 開 發 審 議 、 都 市 開 發 規 劃 應 用 方 面 , 台 北 市 工 務 局 大 地 工程 處 (2011) 利 用 遙 測 影 像 判 釋 各 項 環 境 地 質 災 害 , 並 將 製 作 環 境 地 質圖 冊 , 內 容 包 括 地 滑 與 土 石 流 的 空 間 分 布 , 該 圖 冊 已 廣 泛 利 用 於 台 北市 各 項 土 地 開 發 與 都 市 規 劃 參 考 。 更 值 得 關 注 2010 年 11 月 16 日 立法 院 第 7 屆 第 6 會 期 第 8 次 會 議 三 讀 通 過 地 質 法 , 並 於 2010 年 12 月8 日 制 定 公 佈 , 行 政 院 則 訂 定 自 2011 年 12 月 1 日 開 始 施 行 。 該 法 之第 五 條 : 中 央 主 管 機 關 應 將 具 有 特 殊 地 質 景 觀 、 地 質 環 境 或 有 發 生 地質 災 害 之 虞 的 地 區 , 公 告 為 地 質 敏 感 區 。 可 預 期 未 來 利 用 遙 測 影 像 ( 包括 衛 星 影 像 及 航 照 ) 判 釋 技 術 於 地 質 法 實 施 後 的 山 崩 與 地 滑 地 質 敏 感區 之 劃 設 , 與 工 程 開 發 評 估 等 相 關 工 作 將 扮 演 著 舉 足 輕 重 之 重 要 角色 。在 工 程 開 發 審 議 之 應 用 , 以 台 灣 電 力 公 司 青 山 電 廠 復 建 案 為 例 ,大 甲 溪 流 域 是 台 灣 重 要 的 水 力 發 電 資 源 , 歷 經 1999 年 集 集 大 地 震 ,及 其 後 數 次 颱 風 豪 雨 , 尤 其 72 水 災 , 讓 台 灣 電 力 公 司 水 力 發 電 設 施受 到 重 創 , 幾 乎 被 掩 埋 於 河 床 礫 石 中 。 台 灣 電 力 公 司 為 復 建 上 游 青 山電 廠 , 台 灣 電 力 公 司 (2008) 利 用 遙 測 影 像 判 釋 技 術 , 瞭 解 各 期 災 害 事件 的 地 滑 與 土 石 流 空 間 分 布 , 並 掌 握 土 砂 運 移 的 狀 況 (Chiou et al.,2007; 鄭 錦 桐 等 人 ,2007), 提 出 青 山 電 廠 復 建 之 可 行 性 評 估 報 告 ,有 利 於 青 山 電 廠 順 利 原 地 復 建 相 關 資 訊 參 考 。 另 外 , 依 據 1996 年 通過 的 「 石 門 水 庫 及 其 集 水 區 整 治 特 別 條 例 」, 農 委 會 水 土 保 持 局 (2011)42012/07, 第 084 期

即 透 過 遙 測 影 像 判 釋 地 滑 與 石 流 之 分 布 , 來 規 劃 石 門 水 庫 集 水 區 之 各項 保 育 治 理 工 程 配 置 與 預 算 , 並 且 於 施 工 至 完 工 階 段 , 透 過 遙 測 影 像監 測 集 水 區 各 項 保 育 整 治 工 程 之 量 化 治 理 成 效 ( 鄭 錦 桐 等 人 ,2008;林 伯 勳 等 人 ,2011)。四 、 新 生 地 滑 及 土 石 流 的 影 像 特 徵由 於 地 滑 及 土 石 流 的 遺 傳 率 甚 高 , 也 就 是 它 們 在 空 間 分 佈 上 常 繼承 先 前 的 遺 跡 , 發 生 過 後 也 常 留 下 疤 痕 , 但 在 非 汛 期 間 , 植 生 常 會 復生 , 只 不 過 生 長 於 上 的 植 生 種 類 、 生 長 狀 況 、 及 覆 蓋 密 度 等 , 有 別 於周 圍 的 未 受 擾 動 之 植 被 。 因 此 , 上 述 這 些 細 微 的 現 象 只 有 在 遙 測 影 像上 才 易 於 發 覺 , 在 地 面 上 一 般 是 不 易 看 出 其 異 狀 ( 潘 國 樑 等 人 ,2006)。從 遙 測 影 像 上 可 以 作 面 狀 的 調 查 , 有 別 於 地 面 的 點 狀 及 線 狀 調查 , 影 像 上 調 查 的 廣 度 、 完 整 度 、 精 度 、 以 及 工 作 效 率 都 比 地 面 調 查要 高 。 因 此 , 將 影 像 判 釋 做 為 調 查 工 作 之 重 心 , 而 將 地 面 調 查 用 於 核證 、 釋 疑 及 細 部 分 析 等 工 作 , 這 是 一 種 既 科 學 又 有 效 率 的 方 法 。 雖 然遙 測 影 像 具 有 多 項 優 勢 以 及 應 用 領 域 , 但 本 文 將 以 台 灣 較 常 見 的 地 滑及 土 石 流 為 應 用 案 例 , 說 明 新 生 的 地 滑 及 土 石 流 於 遙 測 影 像 上 之 特徵 ; 根 據 這 些 特 徵 , 一 般 不 必 經 過 費 時 的 地 面 核 證 , 我 們 即 可 逕 於 初步 確 認 其 存 在 。( 一 ) 地 滑地 滑 具 有 明 顯 的 滑 動 面 , 滑 動 體 即 在 滑 動 面 上 發 生 剪 切 式 滑 動 。滑 動 之 後 , 滑 體 即 發 生 變 形 及 裂 解 , 但 是 整 體 結 構 並 未 受 到 嚴 重 的 破壞 ; 不 像 崩 塌 體 會 產 生 整 體 潰 散 的 現 象 。 不 過 卻 有 一 些 例 外 的 案 例 ,如 草 嶺 及 小 林 地 滑 都 是 因 為 造 成 滑 動 的 力 源 太 大 、 以 及 滑 速 太 快 , 終致 全 體 潰 散 。依 據 滑 動 面 的 形 狀 , 滑 動 可 分 成 弧 型 地 滑 、 平 面 型 地 滑 、 及 楔 型地 滑 三 種 。 弧 型 地 滑 的 滑 動 面 , 其 凹 口 向 上 如 碗 狀 , 又 稱 旋 滑 型52012/07, 第 084 期

(Rotational Slide)。 因 為 滑 體 在 滑 動 過 程 中 係 以 某 一 個 圓 心 , 順 著 圓弧 旋 轉 了 一 個 角 度 。 它 通 常 發 生 於 均 質 性 較 佳 的 土 壤 、 填 土 、 礦 渣 、非 常 破 碎 的 岩 層 、 或 逆 向 坡 上 ( 潘 國 樑 , 2007) 。 平 面 型 地 滑(Translational Slide) 的 滑 動 面 為 平 面 或 近 乎 平 面 , 如 層 面 、 節 理 面 、斷 層 面 、 葉 理 面 、 軟 弱 夾 層 、 向 坡 外 傾 斜 的 不 整 合 面 、 土 岩 介 面 或 風化 殼 與 岩 盤 的 介 面 等 。 楔 型 地 滑 (Wedge Failure) 是 一 種 廣 義 的 平 面 型地 滑 ; 它 是 由 兩 組 位 態 不 同 的 不 連 續 面 相 交 而 成 的 一 種 楔 型 柱 體 之 滑動 ; 兩 面 的 交 線 之 傾 斜 方 向 就 是 它 的 滑 動 方 向 。1. 弧 型 地 滑 的 影 像 特 徵 ( 見 圖 一 及 圖 二 )在 遙 測 影 像 上 , 弧 型 地 滑 一 般 具 有 如 下 的 特 徵 ( 潘 國 樑 等 人 ,2011):● 主 崩 崖 呈 新 月 形 , 植 生 不 長 或 非 常 稀 疏 , 反 射 率 強 , 為 最 具 特 徵的 部 位 。● 冠 部 呈 弧 形 ; 其 背 後 可 能 出 現 張 力 裂 縫 , 呈 同 心 弧 狀 。● 外 形 呈 馬 蹄 形 、 畚 箕 形 、 舌 形 、 或 不 規 則 形 ; 長 寬 比 接 近 於 1, 其比 值 比 崩 塌 地 小 。● 滑 體 上 的 水 系 被 破 壞 , 或 缺 乏 水 系 ; 且 植 生 枯 死 。● 在 地 形 上 , 滑 體 的 上 半 部 凹 陷 , 下 半 部 則 凸 出 地 表 。● 滑 體 的 上 半 部 可 能 出 現 下 陷 台 階 及 封 閉 窪 地 ; 且 台 階 面 向 後 傾 ;冠 部 或 次 崩 崖 之 下 可 能 發 現 蓄 水 塘 。● 滑 體 可 能 出 現 亂 丘 地 形 ; 下 半 部 的 岩 層 可 能 倒 傾 , 使 得 整 個 滑 體形 成 崩 塌 向 斜 ( 即 上 半 部 的 岩 層 向 下 邊 坡 傾 , 而 下 半 部 的 岩 層 則 向上 邊 坡 傾 )。● 滑 體 的 前 端 ( 趾 部 ) 會 出 現 地 滑 舌 ; 且 趾 部 呈 捲 筒 狀 。● 有 時 地 滑 舌 會 侵 入 河 道 或 堵 塞 河 道 ; 即 使 經 過 久 遠 時 間 , 在 河 道內 仍 然 遺 留 一 些 孤 石 , 激 起 水 花 。● 滑 體 前 端 的 道 路 或 河 道 可 能 受 逼 而 往 外 推 移 , 因 而 形 成 彎 曲 狀 ,62012/07, 第 084 期

包 圍 著 滑 體 前 端 。● 滑 體 的 下 半 部 可 能 出 現 扇 狀 的 剪 裂 縫 , 向 下 方 撒 開 ( 見 圖 一 下 )。● 滑 體 的 兩 側 可 能 出 現 倒 八 字 的 羽 狀 ( 雁 行 狀 ) 剪 裂 縫 ( 見 圖 一 下 )。● 切 過 邊 界 的 線 性 地 物 被 錯 開 , 如 水 系 、 道 路 、 地 形 的 軸 線 、 不 同地 物 的 界 線 等 。● 對 於 大 規 模 的 地 滑 , 其 滑 體 會 裂 成 數 個 滑 塊 , 而 滑 塊 上 的 岩 層 位態 都 不 盡 相 同 ; 前 端 的 岩 層 傾 向 可 能 與 後 端 者 相 反 ( 即 崩 塌 向 斜 )。● 趾 部 或 滑 體 內 常 見 到 泉 水 或 濕 地 。● 常 見 發 生 於 逆 向 坡 的 上 邊 坡 ( 此 種 滑 動 稱 為 滑 落 ,Slump)。圖 一 弧 型 地 滑 滑 動 體 的 各 部 名 稱 ( 左 為 透 視 圖 , 右 為 平 面 圖 )圖 二 衛 星 影 像 上 典 型 之 弧 型 地 滑 特 徵 (Google Earth 影 像 )72012/07, 第 084 期

2. 平 面 型 地 滑 的 影 像 特 徵 ( 見 圖 三 、 圖 四 及 圖 五 )同 樣 的 , 平 面 型 地 滑 則 具 有 如 下 的 影 像 特 徵 ( 潘 國 樑 等 人 ,2011):● 冠 部 的 橫 斷 面 呈 U 形 , 類 似 斷 層 類 型 中 的 地 塹 。● 冠 部 及 兩 側 通 常 呈 現 線 形 , 為 不 連 續 面 所 框 限 。● 如 果 滑 移 的 距 離 足 夠 長 , 有 時 可 見 到 滑 動 面 上 的 擦 痕 。● 滑 體 裂 解 成 塊 ; 且 滑 塊 大 小 與 滑 動 的 距 離 成 反 比 。● 冠 部 底 下 無 水 塘 。● 滑 體 缺 水 系 。圖 三平 面 型 地 滑 示 意 圖圖 四平 面 型 地 滑 , 發 生 在 五 指 山 層 的 順 向 坡 上 。 在 此 類 型 看 不 到 弧 型 地 滑 的弧 型 冠 部 。(Google Earth 影 像 )82012/07, 第 084 期

圖 五 平 面 型 地 滑 經 過 大 約 10 年 的 復 育 , 植 物 沿 著 節 理 又 慢 慢 的 長 回 來 , 但 是滑 動 痕 跡 仍 然 清 晰 可 辨 ( 朝 滑 動 方 向 看 )(Google Earth 影 像 )3. 楔 型 地 滑 的 影 像 特 徵 ( 圖 六 )楔 型 地 滑 常 由 兩 個 不 同 位 態 的 節 理 面 、 或 者 不 同 位 態 的 節 理 面 與斷 層 面 、 節 理 面 與 層 面 、 或 由 順 向 坡 與 逆 向 坡 合 組 成 一 個 V 型 塊 體 ,滑 過 之 後 就 形 成 V 型 槽 。 小 林 地 滑 即 屬 於 後 者 。楔 型 地 滑 的 影 像 特 徵 與 平 面 型 地 滑 非 常 類 似 , 常 可 發 現 其 中 一 個滑 動 面 會 比 另 外 一 個 還 明 顯 ; 這 個 比 較 明 顯 的 滑 動 面 通 常 是 層 面 。 如果 兩 個 滑 動 面 同 樣 明 顯 , 則 V 型 槽 即 非 常 容 易 辨 認 。92012/07, 第 084 期

圖 六 節 理 面 與 層 面 組 成 一 個 V 型 塊 體 , 形 成 楔 型 地 滑 (Google Earth 影 像 )( 二 ) 土 石 流 ( 見 圖 七 )土 石 流 是 土 、 石 與 水 的 三 相 流 體 ; 其 中 水 的 體 積 含 量 可 以 從 30%至 70% 不 等 。 土 石 流 的 流 動 靠 的 是 重 力 , 而 不 是 水 力 。 當 水 量 達 到土 石 飽 和 含 水 量 的 1.167 倍 時 , 即 可 啟 動 土 石 流 。 但 是 土 石 流 的 發 生 ,其 所 需 水 量 遠 多 於 此 , 也 就 是 要 有 充 沛 的 水 才 能 產 生 土 石 流 。 如 果 要符 合 這 項 條 件 , 則 土 石 流 的 源 頭 必 須 要 有 一 個 聚 水 盆 地 , 才 可 能 達成 。 由 於 土 石 流 的 聚 水 盆 地 不 見 得 是 一 個 盆 地 , 有 時 候 一 個 凹 地 也 可以 達 到 聚 水 的 目 的 , 所 以 就 稱 為 匯 水 窪 地 。 這 個 匯 水 窪 地 就 是 辨 認 土石 流 的 重 要 影 像 特 徵 之 一 。土 石 流 一 旦 啟 動 了 , 它 就 會 循 著 溝 槽 迅 速 的 流 動 ; 而 溝 槽 的 長 度一 般 都 有 數 公 里 以 上 , 稱 為 流 通 段 。 在 槽 溝 的 盡 頭 , 即 谷 口 的 地 方 ,地 形 驟 然 開 朗 , 土 石 流 即 不 再 受 溝 槽 的 約 束 , 乃 向 外 發 散 , 並 形 成 堆積 扇 。 因 此 , 一 條 土 石 流 具 有 發 源 地 、 流 通 段 、 及 堆 積 區 三 大 顯 著 的地 形 單 元 , 它 們 自 成 一 個 系 統 ( 見 圖 七 )。 職 是 之 故 , 土 石 流 的 辨 認 必須 通 過 整 個 系 統 的 一 體 判 釋 , 其 中 缺 一 不 可 。102012/07, 第 084 期

圖 七 土 石 流 的 基 本 地 形 單 元典 型 的 新 生 土 石 流 具 有 如 下 的 影 像 特 徵 ; 茲 分 別 說 明 於 下 ( 潘 國樑 等 人 ,2012)。1. 發 源 地 ( 圖 八 )● 源 頭 顯 示 碗 狀 或 魚 骨 狀 的 匯 水 窪 地 ; 前 者 呈 現 指 狀 水 系 , 後 者 呈現 非 字 狀 水 系 。● 源 頭 有 崩 塌 或 地 表 水 沖 刷 的 痕 跡 , 常 無 植 生 倖 存 。2. 流 通 段 ( 圖 九 )● 溝 槽 被 土 石 流 深 切 , 兩 壁 刷 深 、 變 陡 , 可 從 顯 著 的 陰 影 予 以 辨 認 。● 溝 槽 的 全 段 幾 乎 等 寬 。● 土 石 流 的 刷 深 及 側 蝕 之 共 同 作 用 造 成 兩 壁 的 邊 坡 滑 落 (Slump); 在溝 槽 的 兩 側 常 可 見 到 排 成 一 列 的 崩 塌 三 角 面 , 狀 似 鋸 齒 , 且 齒 尖 向外 ( 指 向 河 槽 的 外 側 )。● 有 時 大 型 滑 落 會 堵 塞 河 道 , 造 成 河 道 改 道 ; 大 規 模 的 滑 落 會 在 上游 形 成 堰 塞 湖 。● 使 用 精 密 的 衛 星 影 像 , 有 時 可 辨 認 流 通 段 佈 滿 著 巨 石 , 產 生 陰 影 ,達 到 凸 顯 的 效 果 。● 利 用 精 密 的 衛 星 影 像 , 有 時 可 辨 認 土 石 流 在 受 阻 過 程 中 所 造 成 的較 寬 、 且 較 高 的 鼻 頭 及 鼻 翼 堆 積 。● 有 時 可 辨 認 因 為 土 石 流 的 直 進 性 而 造 成 的 溢 流 現 象 。112012/07, 第 084 期

● 土 石 流 因 為 超 高 現 象 , 所 以 兩 側 常 見 自 然 堤 。● 土 石 流 在 河 道 中 的 堆 積 會 形 成 中 間 高 兩 側 低 的 超 高 現 象 ( 即 超 出 兩岸 的 高 度 )。圖 八土 石 流 的 發 源 地 ; 流 水 沖 刷 是 土 石 材 料 最 主 要 的 生 產 者 及 供 應 者 。 影 像中 可 見 岩 盤 非 常 破 碎 , 且 被 流 水 嚴 重 沖 刷 (Google Earth 影 像 )圖 九 土 石 流 的 流 通 段 , 可 清 楚 的 辨 識 其 巨 石 (Google Earth 影 像 )122012/07, 第 084 期

3. 堆 積 區 ( 見 圖 十 、 圖 十 一 )● 土 石 流 在 谷 口 常 形 成 堆 積 扇 , 呈 扇 狀 ; 其 扇 頂 位 於 谷 口 ; 扇 緣 向外 , 呈 弧 形 , 或 不 規 則 的 參 差 狀 。● 堆 積 扇 整 體 呈 三 角 錐 狀 , 錐 頭 位 於 谷 口 , 錐 體 則 表 現 中 間 高 、 兩側 低 的 特 殊 地 形 , 以 此 可 與 河 階 台 地 區 別 。 後 者 橫 跨 谷 口 , 且 與 谷口 的 位 置 無 關 ( 河 階 台 地 不 一 定 要 位 於 谷 口 ; 但 是 堆 積 扇 一 定 是 位於 谷 口 ), 其 階 地 面 平 坦 , 或 微 微 向 下 游 傾 斜 。● 堆 積 扇 常 呈 扇 狀 水 系 型 態 。● 堆 積 扇 的 扇 頂 部 位 與 接 近 谷 口 的 流 動 段 堆 積 物 有 顯 著 的 坡 度 轉 折(Slope Break)。● 有 時 可 見 到 樹 幹 。圖 十兩 個 土 石 流 堆 積 扇 結 合 為 一 ; 於 常 水 期 時 , 流 水 切 割 著 扇 面 , 且 發 育 出扇 狀 至 辮 狀 水 系 (USGS)132012/07, 第 084 期

圖 十 一 古 土 石 流 堆 積 扇 (Google Earth 影 像 )五 、 結 論地 滑 及 土 石 流 均 具 有 週 期 性 與 交 替 性 發 生 的 特 性 , 但 是 以 空 間 預測 的 準 確 率 較 高 , 而 時 間 預 測 則 較 難 把 握 。 目 前 仍 以 遙 測 影 像 為 辨 認地 滑 及 土 石 流 之 最 佳 工 具 。 其 中 , 尤 其 以 空 間 的 辨 認 力 最 高 , 主 要 是因 為 地 滑 及 土 石 流 發 生 過 後 均 會 留 下 顯 著 的 遺 跡 , 而 這 些 遺 跡 很 難 在地 面 上 加 以 辨 認 。 但 是 如 果 以 其 微 地 形 及 植 被 的 影 像 特 徵 綜 合 予 以 研判 , 則 可 以 從 遙 測 影 像 上 發 現 及 肯 定 的 識 別 其 存 在 。至 於 時 間 的 辨 認 力 稍 遜 , 但 如 果 以 危 險 度 ( 考 慮 發 生 規 模 及 頻 率 )的 大 小 來 評 估 , 則 從 多 期 的 衛 星 影 像 加 以 追 蹤 , 也 可 以 預 測 災 害 發 生的 相 對 頻 率 與 概 率 。總 而 言 之 , 遙 測 影 像 是 研 究 地 滑 及 土 石 流 非 常 有 用 的 一 種 工 具 。研 究 人 員 只 要 能 夠 辨 認 地 滑 及 土 石 流 的 影 像 特 徵 , 即 可 輕 而 易 舉 的 在142012/07, 第 084 期

影 像 上 進 行 圈 繪 。台 灣 島 造 山 帶 地 殼 抬 昇 速 率 與 年 平 均 降 雨 量 幾 近 世 界 之 冠 , 地 震與 豪 雨 造 成 台 灣 山 區 之 崩 塌 、 土 石 流 、 河 道 淤 積 等 土 石 災 害 頻 仍 , 加上 地 表 侵 蝕 速 率 高 , 造 成 河 流 地 形 與 集 水 區 變 化 劇 烈 , 已 嚴 重 影 響 水利 設 施 與 抽 蓄 發 電 計 畫 的 正 常 運 作 。 有 鑑 於 此 , 利 用 遙 測 影 像 判 釋 技術 不 僅 可 判 釋 地 滑 與 土 石 流 , 更 可 搭 配 各 期 數 值 地 形 變 化 差 異 , 進 行豪 雨 、 強 震 等 災 變 之 廣 域 範 圍 且 快 速 的 災 害 監 測 與 評 估 , 提 供 後 續 工程 復 救 可 行 性 評 估 或 防 救 災 整 備 規 劃 , 值 得 推 廣 利 用 。參 考 文 獻1. Chiou, S. J., C. T. Cheng, S. M. Hsu, Y. H. Lin, and S.Y. Chi (2007)Evaluating Landslides and Sediment Yields Induced by the Chi-ChiEarthquake and Followed Rainfalls along the Ta-Chia River, Journalof GeoEngineering, 2, 2, 73-82.2. 內 政 部 營 建 署 建 築 研 究 所 (2008) 山 坡 地 社 區 災 害 防 制 技 術 之 研 究-GIS、RS 科 技 應 用 坡 地 社 區 環 境 災 害 評 估 判 釋 準 則 建 立 之 研 究 ,執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 , 臺 北 市 。3. 台 北 市 大 工 務 局 地 工 程 處 (2011)100 年 度 山 坡 地 環 境 地 質 調 查 及系 統 更 新 計 畫 , 執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 , 臺 北 市 ,193頁 。4. 台 灣 電 力 公 司 (2008) 大 甲 溪 流 域 德 基 至 馬 鞍 段 集 水 區 崩 塌 地 暨 土石 流 潛 勢 調 查 及 因 應 對 策 研 究 , 執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問社 , 臺 北 市 。5. 林 彥 享 、 邵 國 士 、 吳 秋 雅 、 沈 哲 緯 、 鄭 錦 桐 、 李 怡 先 、 陳 建 忠 、高 憲 彰 、 冀 樹 勇 (2008) 運 用 遙 測 與 GIS 技 術 輔 助 坡 地 社 區 之 安 全評 估 與 管 理 , 建 築 學 報 ,68 期 ,141~156 頁 。6. 林 伯 勳 、 梁 惠 儀 、 蕭 震 洋 、 冀 樹 勇 、 王 晉 倫 、 鐘 啟 榮 、 邱 世 宜 (2011)152012/07, 第 084 期

石 門 水 庫 集 水 區 土 砂 監 測 與 治 理 成 效 評 估 , 地 工 技 術 ,129 期 ,第 109~114 頁 。7. 曹 鼎 志 、 陳 振 宇 、 羅 文 俊 、 楊 永 祺 (2011) 台 灣 地 區 土 石 流 風 險 管理 成 效 評 估 , 地 工 技 術 , 第 25~34 頁 。8. 經 濟 部 地 質 調 查 所 (2011) 地 質 敏 感 區 災 害 潛 勢 評 估 與 監 測 - 都 會區 周 緣 坡 地 山 崩 潛 勢 評 估 , 執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 ,臺 北 市 。9. 經 濟 部 地 質 調 查 所 (2007) 易 淹 水 地 區 上 游 集 水 區 地 質 調 查 及 資 料庫 建 置 - 集 水 區 地 質 調 查 及 山 崩 土 石 流 調 查 與 發 生 潛 勢 評 估 計畫 ( 第 1 階 段 96 年 度 ), 執 行 單 位 中 興 工 程 顧 問 公 司 、 亞 新 工 程 顧問 公 司 、 台 北 科 技 大 學 資 源 工 程 研 究 所 、 中 央 大 學 應 用 地 質 研 究所 , 臺 北 市 ,652 頁 。10. 農 委 會 水 土 保 持 局 (2010) 99 年 土 石 流 潛 勢 地 區 易 致 災 因 子 調 查與 危 害 頻 率 分 析 , 執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 , 臺 北 市 。11. 農 委 會 水 土 保 持 局 (2011) 石 門 水 庫 集 水 區 土 砂 歷 程 調 查 與 災 害 評估 , 執 行 單 位 財 團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 , 臺 北 市 。12. 潘 國 樑 (2006) 遙 測 學 大 綱 — 遙 測 概 念 、 原 理 與 影 像 判 釋 技 術 , 科技 圖 書 公 司 , 臺 北 市 , 共 292 頁 。13. 潘 國 樑 (2007) 山 坡 地 的 地 質 分 析 與 有 效 防 災 , 科 技 圖 書 公 司 , 臺北 市 , 共 279 頁 。14. 潘 國 樑 、 沈 哲 緯 、 鄭 錦 桐 、 冀 樹 勇 (2011) 遙 測 影 像 判 釋 手 冊 , 財團 法 人 中 興 工 程 顧 問 社 , 臺 北 市 , 共 236 頁 。15. 潘 國 樑 、 曹 鼎 志 、 沈 哲 緯 、 鄭 錦 桐 、 冀 樹 勇 (2012) 我 們 從 土 石 流災 害 學 到 什 麼 ( 初 稿 )。16. 鄭 錦 桐 、 林 伯 勳 、 蕭 震 洋 、 梁 惠 儀 、 許 振 崑 、 冀 樹 勇 、 連 榮 吉 、林 柏 壽 、 張 州 男 (2008) 石 門 水 庫 集 水 區 之 土 砂 災 害 監 測 及 評 估 技術 , 土 木 水 利 , 第 36 卷 , 第 二 期 ,6-19 頁 。162012/07, 第 084 期

17. 沈 哲 緯 、 謝 寶 珊 、 冀 樹 勇 、 高 憲 彰 、 陳 建 忠 (2011) 山 坡 地 社 區 環境 地 質 災 害 GIS 查 詢 、 展 示 系 統 建 立 , 建 築 學 報 ,78_S 期 ,47-62頁 。18. 鄭 錦 桐 、 顧 承 宇 、 邱 顯 晉 、 林 彥 享 、 許 世 孟 、 張 玉 粦 (2007) 大 甲溪 上 游 土 石 災 害 潛 勢 評 估 方 法 之 研 究 , 中 興 工 程 季 刊 ,95, 第 31-39 頁 。19. 林 書 毅 、 于 陳 明 、 張 德 文 (2002) 大 地 資 訊 技 術 發 展 與 應 用 ,90,地 工 技 術 雜 誌 , 第 九 十 期 , 第 5-14 頁 。172012/07, 第 084 期