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研究生:莊耀中
研究生(外文):Yao Chung , Chuang
論文名稱:以地形因子判釋野溪之土石流發生潛勢
論文名稱(外文):Using Topographic factors to Assess the Hazards Potential of Debris-Flow for Creeks
指導教授:蘇苗彬蘇苗彬引用關係
指導教授(外文):Miau Bin , Su
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:土石流地理資訊系統地形因子
外文關鍵詞:GISDebris flowtopographic factors
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有鑒於土石流對人類生命安全的危害,所以很多研究目的都是為了找出有可能發生土石流的溪谷來防止土石流災害於未然,因此首先要調查土石流潛勢溪流,並判斷其發生潛能。農委會所評估的之土石流潛勢溪流是以防災的觀點為依歸,所以主要以保全對象之有無及位置為評估依據,而開發較少的山區其評估準則就較不明確。而且本研究不以一整條溪流做分析而是以坡度的分佈來找出可能之土石流啟動位置,重新考慮土石流潛勢溪谷集水區單元,並以嘉義縣阿里山鄉豐山村清水溪流域為研究對象,從地形因素來做直接的評估。
本研究以地形因素來探討溪流發生土石流的可能性,使用地理資訊系統軟體ArcView8.X建立出地形影響因子的基本資料庫並找出土石流發生時可能的啟動點;再配合SPSS多變量統計軟體進行影響因子之分析。經由相關性檢定與主成份分析,結果選定集水區面積、集水區寬度、形狀係數、河道高差變異值等四項影響因子為評估土石流發生潛勢之指標。
由建立之土石流潛勢溪谷判定法則,使用SPSS之判別分析來判定土石流之發生的可能性,以嘉義縣阿里山鄉豐山村清水溪流域所選之25條溪流做判別分析的訓練範例,分析其土石流潛勢溪谷判別函數,得到整體正確區別率為92%;再選取其他24條溪谷作為驗證範例,以確定判定模式之普遍性,結果其整體正確區別率為79%;研究結果顯示,其預測模式具有一定的準確性,所以本研究所建立之土石流發生時可能的啟動點位置與發生潛勢判定模式,在判斷土石流發生的可能性上,可以發揮地理資訊系統之特性,有效作為土石流防災與山坡地開發之參考。
Many researchers are studying the methods for evaluating debris—flow potential to prevent the calamity due to the dangers of debris-flow to human life security. In here, investigation for creeks in a watersheds for the potential of debris-flow are performed to determine the potential of debris-flow occurrence. The Council of Agriculture who publish hazardous debris-flow creeks distribution in Taiwan area mainly based on the existence of protective objects. However, the evaluation standards for undeveloped hillsides are not clearly defined. This study is performed by finding the start positions of debris-flow from riverbed’s slope distribution and redefine the watersheds of potential debris-flow creeks. In here, the Chiai Alishan Fongshan Qing-Shui River was chosen as the study site and use the topographic factors for analysis.
ArcView8.X, a software of geographic information system(GIS) are used to build the database of topographic factors and to locate starting position of debris-flow creeks. Then, the statistical software SPSS was used to analyze. Through the correlation analysis and principal components analysis, four influencing factors including watershed area, watershed width, form factor and elevation variation value were selected for estimating the potential of debris-flow creeks.
The statistical software SPSS was used to analyze the potential of debris-flow for creeks. There are 25 potential debris-flow creeks in the watershed of Chiai Alishan Fongshan Qing-Shui River. This study used discrimination function in SPSS to analyze these 25 samples. Percentage of accurate estimation for the samples are 92%. Then, discrimination function are applied to the other 25 test samples of the creeks, percentage of accurate estimation for all the test samples are 79%. As these results showed the procedures of defining the starting position for potential debris-flow creeks and estimations using procedure set in this study are verified suitable for hazards mitigation of debris flows and can be used to policy references to the hillside developments.
總 目 錄
誌謝……………………………………………………………………..Ⅰ
中文摘要………………………………………………………………..Ⅱ
英文摘要…………………………………………………......................Ⅲ
總目錄………………………………………………………..................Ⅳ
表目錄………………………………………………………..................Ⅶ
圖目錄………………………………………………………..................Ⅷ
第一章 緒論…………………………………………………………..1
1.1 研究動機……………………………………………………...1
1.2 研究目的……………………………………………………...2
1.3 研究方法與流程……………………………………………...3
第二章 文獻回顧……………………………………………………..5
2.1 土石流之定義………………………………………………...5
2.2 土石流之類型………………………………………………...6
2.3 土石流發生機制……………………………………………...9
2.4 土石流發生之影響因素…………………………………….14
2.5 土石流發生之條件………………………………………….14
2.6 土石流潛勢溪流危險度判定模式………………………….16
第三章 研究方法……………………………………………………20
3.1 地理資訊系統……………………...………………………..20
3.1.1 國外地理資訊系統之發展沿革.…………………….…21
3.1.2 國內地理資訊系統之發展沿革.....…………………….21
3.1.3 地理資訊系統的功能..…………………………………22
3.2 多變量統計分析…...………………………………………..24
3.2.1 主成份分析……………………………………………..25
3.2.2 判別分析………………………………………………..26
3.3 本研究相關軟體簡介……………………………...………..27
第四章 研究區域資料庫建立 …………………..…………………29
4.1 研究區域地理位置與地形...……………………………..…29
4.2 資料收集…………………………………………………….34
4.3 基本資料庫建立...…………………………………………..36
4.4 土石流潛勢溪流判定法則………………………………….39
4.4.1 門檻值概述……………..………………………………39
4.4.2 門檻值選定…………………………..............................39
4.4.3 土石流潛勢溪流判定理論……………………………..45
4.5 影響因子分析資料庫建立………………………………….49
第五章 影響因子的檢定與篩選……………………………………53
5.1 土石流發生之初步判釋…………….………………………53
5.2 影響因子資料庫統計…………………………………….…53
5.3 影響因子之相關性檢定與主成份分析……………….……56
5.4 土石流發生潛勢影響因子………………………………….60
第六章 分析結果與討論……………………………………………63
6.1 訓練範例費雪(Fisher)判別分析……………………………63
6.2 驗證範例判別分析比對…………………………………….65
6.3 綜合討論…………………………………………………….67
6.3.1 最佳門檻值的選定與檢討……………………………..67
6.3.2 土石流發生之地形啟動點的決定……………………..68
6.3.3 判別分析訓練與驗證結果之討論……………………..69
第七章 結論與建議…………………………………………………70
7.1 結論………………………………………………………….70
7.2 建議………………………………………………………….71
附錄 研究區域平緩河道段與坡度起伏段交點圖…………………72
文獻回顧………………………………………………………………..85
參 考 文 獻
1.王鑫(1988),「地形學」,聯經出版事業公司。
2.元裕工程技術顧問有限公司(2002),「豐山村集水區土石流整治規劃
工程」,行政院農業委員會林務局嘉義林區管理處。
3.中興工程股份有限公司(2002),「濁水溪流域聯合整體治理規劃期末報告」,行政院農業委員會水土保持局。
4.水土保持學會(1992),「水土保持手冊」,中華水土保持學會。
5.林基源(2003),「陳有蘭溪流域土石流發生潛勢判定模式之研究」,國立中興大學土木工程研究所博士論文。
6.林昭遠、林文賜(2001),「集水區資訊系統(WinSrid)入門」,暐帥股份有限公司。
7.林傑斌、劉明德(2002),「SPSS11.0與統計模式建構」,文魁資訊股份有限公司。
8.李孟龍(2003),「向上滲流引發土石流啟動之觀測」,國立中興大學
土木工程研究所碩士論文。
9.孫志鴻、林祥偉、許嚴璨(2002),「ArcView 8.X進階篇」,崧旭資訊股份有限公司。
10.陳宗儀(2003),「地表逕流引發土石流啟動之觀測」,國立中興大學土木工程研究所碩士論文。
11.陳榮河(1999),「土石流之發生機制」,地工技術74期,第21-28頁。
12.張石角(1993),「台灣土石流災害」,洪水與泥沙災害學術研究學
會論文集,第27-29頁。
13.游繁結、蔡志隆、劉邦崇(2000),「九二一地震後土石流潛在危險溪流初步判釋-以雲林古坑、嘉義梅山地區為例」,第二屆海峽兩岸山地災害與環境保育學術研討會,第171-180頁。
14.詹士勝(1994),「土石流危險溪流危險度判定模式之研究」,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文。
15.詹錢登(2000),「土石流概論」,科技圖書股粉份有限公司。
16.詹錢登(1999),「土石流及其防治對策」,教育部土木工程防災教育改進計畫,計畫編號:88-土木防災-教材-05。
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18.蔡博文、許嚴璨(2001),「新ㄧ代地理資訊系統ArcView 8.X剖析」,
崧旭資訊股份有限公司。
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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