臺灣博碩士論文加值系統

921地震造成台灣各地的震度大且歷時又久，引起多處土壤液化現象，尤其是西部沿海地區之砂質土壤液化現象更為顯著，在土壤液化發生時，人員的傷亡多為受建物毀損造成，因此探討土壤液化對建物損毀的嚴重性有多少，就顯得格外重要。
本研究以員林地區為研究範圍，藉由相關文獻回顧歸納出液化引致建物毀損之相關變數，並蒐集921地震後員林地區之建物資料及相關圖資，以建立防救災資料庫。在模式建立方面，則是透過資料探勘中的多元適應性雲形迴歸與羅吉斯迴歸分別建立液化引致建物毀損模式，其結果以多元適應性雲形迴歸有較佳之準確率，再將所得之成果運用ArcGIS中的ArcObjects開發液化引致建物毀損評析模組。
最後利用網際網路地理資訊系統建立員林地區之防救災資訊網，其蒐集的防救災空間資訊包括建物分佈、土壤液化潛勢分區、危險據點(加油站、工廠等)、避難據點(學校、公園、活動中心)、救災據點(政府機關、警政、消防等)，而其它與環境相關之圖層，包括鑽孔資料、道路、河流、鄉鎮界、村里界、數值航空照片等，並提供建物資料上傳和災情回報的傳達機制，以上皆能透過網際網路地理資訊系統予以展現，提供防救災資訊給一般民眾、防災相關團體及決策者，以作為災害發生的即時應變及平時防救災規劃的參考。

Due to the liquefaction of soils, lots of building damages and related casualties were observed during the Chi-Chi earthquake of Taiwan in 1999. The liquefaction manifestations in Yuanlin, Nantou, Wufeng and Changhua coastal industrial park were more apparent and more extent. Therefore, it is important to study the impact of soil liquefaction on the seismic performance of buildings.
This study focuses on Yuanlin area. The factors to cause building damage in liquefaction area are induced through reference review. Multivariate adaptive regression splines (MARS) and Logistic regression are used to establish the building damage models due to liquefaction. The former method gets better accurate rate. Finally, ArcObjects in ArcGIS is used to develop evaluation modules for building damage due to liquefaction.
Since 1990 Internet has grown to become an almost-ubiquitous aspect of modern information systems and the web is the best known aspect of the Internet. Internet and GIS also have integrated very closely due to the rapid development of Web-GIS. In cooperated with data mining, which is a pioneer technology in the application of database, the association of data in complex problems can be easily retrieved from a massive of information.
In this research, databases related to building attributes and disaster rescue, field test data are constructed. Data mining is used for the evaluation of building damage due to liquefaction. With the application of Web-GIS, an interactive inquiry system, updating system of building investigation data, disaster rescue information networks are developed.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究方法 2
1-3-1文獻回顧 2
1-3-2資料蒐集 3
1-3-3 現地調查 3
1-3-4 液化引致建物毀損模式建立 3
1-3-5 地理資訊系統應用與液化引致建物毀損評析系統建置 3
1-4 研究流程 4
1-5 研究架構 5
第二章 文獻回顧 6
2-1 土壤液化定義 6
2-2 土壤液化的破壞型態 6
2-2-1 噴砂或噴泥 6
2-2-2 地表沉陷 6
2-2-3 邊坡滑動現象 6
2-2-4 結構物上浮破壞 7
2-2-5 結構物沉陷破壞 8
2-2-6 土層中側向壓力造成結構體變形破壞 10
2-3 液化區構造物破壞行為的影響因素 10
2-4 建物震害預測之重要性與原則 14
2-4-1 建物震害預測之重要性 14
2-4-2 建物震害預測之原則 15
2-4 建物損害評估之相關研究 16
2-5 資料探勘 18
2-6 研究方法回顧 21
2-6-1羅吉斯迴歸 21
2-6-2多元適應性雲形迴歸 22
2-7 地理資訊系統 23
2-7-1 空間資料 24
2-7-2 屬性資料 26
2-8 網際網路地理資訊系統 27
2-8-1 Web-GIS的特性 27
2-8-2 Web-GIS技術回顧 28
2-8-3 Web-GIS相關應用 30
第三章 研究方法 33
3-1 多元適應性雲形迴歸模型 33
3-2羅吉斯迴歸模型 36
3-2-1模型型態 36
3-2-2模型的解釋 39
3-3資料蒐集 41
第四章 液化引致建物毀損評析模式建立與分析 43
4-1研究範圍概述 43
4-1-1地理位置 43
4-1-2 921地震後之液化災損狀況 46
4-2 建物調查與樣本分析 48
4-2-1建物調查 48
4-2-2樣本分析 48
4-3模式建立與分析 53
4-3-1 羅吉斯迴歸模式建構 54
4-3-2 多元適應性雲型迴歸模式 56
4-4模式比較與選擇 58
第五章 液化引致建物毀損評析系統建置 60
5-1液化引致建物毀損評析系統架構 60
5-2資料庫建置 62
5-2-1環境資料的建置 62
5-2-2土壤鑽探資料庫單元 63
5-3 地理資訊系統軟體 64
5-3-1 ArcGIS 64
5-3-2 ArcIMS 66
5-4 液化引致建物毀損模組建置 71
5-5 網際網路地理資訊系統建置 77
5-5-1 防災地理資訊查詢系統 78
5-5-2 調查資料回報系統 84
第六章 結論與建議 88
6-1 結論 88
6-2 建議 90
參考文獻 92
附錄A：建物資料 99
附錄B：多元適應性雲形迴歸模式預測結果 120
附錄C：建物問卷調查表 141
附錄D：員林地區鑽孔資料 142
圖目錄
圖1-1 研究流程圖 4
圗2-1 地層滑動破壞示意圖 7
圗2-2 結構體上浮破壞示意圖 7
圗2-3 結構體沉陷破壞示意圖 8
圖2-4 張力型破壞示意圖 9
圖2-5 簡支樑型破壞示意圖 9
圖2-6 懸臂樑型破壞示意圖 9
圖2-7 側向壓力過大造成破壞示意圖 10
圗2-8 液化土層與非液化土層厚度之定義（Ishihara,1985） 11
圗2-9 判斷液化是否導致地表破壞之經驗圖（Ishihara,1985） 12
圗2-10液化層與非液化覆土層厚度之關係圖(Ishihara et al.,2001） 13
圖2-11 GIS之主要架構圖 24
圖2-12網格式與向量式資料互換（Bernhardsen，1999） 25
圖3-1單變數之BF折線 34
圖4-1研究範圍圖 44
圖4-2員林地區附近斷層分布圖 45
圖4-3員林鎮液化地區分圖(國科會，2000) 47
圖5-1液化引致建物毀損評析系統架構圖 61
圖5-2 ArcIMS Multiter Architecture(ESRI，2001) 67
圖5-3 ArcIMS Business Logical Tier (ESRI，2001) 68
圖5-4 ArcIMS Application Server Connectors (ESRI，2001) 69
圖5-5 ArcIMS Spatial Server(ESRI，2001) 70
圖5-6 ArcGIS操作界面圖 72
圖5-7專案視窗選單圖 73
圖5-8使用界面設定對話框圖 73
圖5-9 ArcObjects開發介面圖 74
圖5-10 模式選單 74
圖5-11 多元適應性雲形迴歸專案檔 75
圖5-12 損壞與否分級圖 75
圖5-13 多元適應性雲形迴歸模式建物毀損分佈圖 76
圖5-14 查詢系統介面圖 78
圖5-15 按鈕功能描述示意圖 79
圖5-16以檢索工具查詢屬性圖 80
圖5-17 建立查詢字串展示圖 81
圖5-18 液化區建物損壞展示圖 81
圖5-19 村里查詢作業展示圖 83
圖5-20 醫療單位定位查詢展示圖 83
圖5-21 調查資料回報系統展示圖 84
圖5-22 線上新增建物資料展示圖 85
圖5-23 災情回報展示圖 86
表目錄
表2-1 研究方法比較表 23
表2-2網格與向量資料之比較表 26
表3-1 正確預測率說明表 41
表3-2 變數說明表 42
表4-1 建物構造與毀損程度次數交叉表 49
表4-2 使用現況與毀損程度次數交叉表 50
表4-3 平面形狀與毀損程度次數交叉表 50
表4-4 距水系距離與毀損程度次數交叉表 51
表4-5 樓層數與毀損程度次數交叉表 51
表4-6樓地板面積與毀損程度次數交叉表 52
表4-7 長寬比與毀損程度次數交叉表 52
表4-8 高寬比與毀損程度次數交叉表 52
表4-9 沉陷量與毀損程度次數交叉表 53
表4-10液化層與非液化層比與毀損程度次數交叉表 53
表4-11 羅吉斯模式報表 55
表4-12 羅吉斯正確預測率一覽表 56
表4-13 變數選取一覽表 56
表4-14 MARS正確預測率一覽表 58
表4-15 模式正確預測率比較表 59
表5-1 環境資料統計一覽表 63
表5-2 建物形式資料庫欄位規劃說明一覽表 64
表5-3 伺服器連結種類表 69
表 5-4 地圖狀態操作工具ㄧ覽表 79
表5-5 圖徵選擇、檢索、查詢工具ㄧ覽表 82
表5-6 線上圖層編修一覽表 86
表5-7 註記編輯功能一覽表 87

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