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研究生:王美惠
研究生(外文):Mei-Hui Wang
論文名稱:應用SPOT衛星影像及GIS於崩塌地潛感分析之研究-以稍來溪為例
論文名稱(外文):Application of SPOT Satellite Images and GIS for Landslide Potential Analysis-A Case Study of Shao-Lai River
指導教授:林基源林基源引用關係
指導教授(外文):Ji-Yuan Lin
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:營建工程系碩士班
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:崩塌地GIS非監督式分類常態化差異植生指標(NDVI)不安定指數法SPOT衛星影像
外文關鍵詞:LandslideGISSPOT Satellite ImageUnsupervised ClassificationNDVIInstability Index Method
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台灣地區在經歷921大地震之後,山坡地時常發生崩塌及土石流災害,若能掌握崩塌潛勢較高之區域,針對其崩塌潛勢施以不同程度的邊坡保護並建立災害影響範圍,便可降低災害的影響程度。
本研究以稍來溪為崩塌潛勢分析之研究對象,利用921集集大地震、桃芝颱風、72水災等不同災害時期之SPOT衛星影像結合數值高程模型(DEM)資料以及航照圖,應用地理資訊系統(GIS)、影像分類法(非監督式分類)及常態化差異植生指標(NDVI)對崩塌地的分析,並建立適用於本流域之崩塌地判釋方法,以進行崩塌地判釋。再將崩塌判釋結果與所選定之因子進行套疊,統計出各因子中的崩塌百分比,以不安定指數法建立權重值,最後將集水區內區分為五個等級潛感程度,繪製崩塌潛感圖。研究透過桃芝颱風後之崩塌地調查資料與研究結果比對分析,有96.12 %之災害產生於中潛感區至高潛感區之間,至於因子對研究區域內邊坡穩定性影響較大者依序是地質、高程、植生覆蓋因子。本研究所建立之崩塌地判釋方法及崩塌地潛勢分析方法皆可作為未來崩塌地潛感分析之參考應用。
After the 921 earthquake experience, there are often landslides and debris flows occurred in the Taiwan slope lands. If it is able to control the higher potential landslide, and to offer different-level slope protections from landslides and to establish the range of disasters, then the effect of disasters will be reduced.
Using the Shao-lai River as a subject of the landslide potential analysis, this research adopts the data & aerial photographs, obtained from SPOT Satellite Image integrated with the Digital Elevation Model (DEM) during such different disaster periods as 921 Chi-chi Earthquake, Toraji Typhoon and 72 Flood Disaster, and also applies the Geographic Information System (GIS), the Image Classification (Unsupervised Classification) and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to make a landslide analysis. Besides, this research also establishes a method of landslide interpretations that is applied to this basin. After the interpretation, this research overlaps such result and its selected factors to statistically calculate the percentage of landslides. Using the Instability Index to set up the weight, this research ultimately divides the potential of watershed areas into five classes to draw up a landslide potential chart. With the comparative analysis of post-Toraji-typhoon landslide survey data and its result, this research finds that 96.12% of disaster occurrences lie in between medium and high potential areas. For the effect of factors upon the slope stability in the target area, it is geologic, elevation, and vegetation coverage factors in sequence from the highest to lowest. The methods of both landslide interpretation and landslide potential analysis established by this research can be used as a reference for the landslide potential analysis in future.
目錄
摘要I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究內容 3
第二章文獻回顧 5
2.1 崩塌因子之相關研究 5
2.1.1 崩塌地之探討 5
2.1.2 崩塌潛感分析之相關研究 7
2.2 物體之光譜反射特性 8
2.3 SPOT 衛星 10
2.4 衛星影像分類 14
2.4.1 監督式分類法(Supervised Classification) 14
2.4.2 非監督式分類法(Unsupervised Classification) 15
第三章研究區域與方法 17
3.1 研究區域概況 17
3.1.1 地理位置 17
3.1.2 地形 19
3.1.3 氣象水文 29
3.1.4 過去崩塌地分佈情況 30
3.2 研究流程 31
3.3 研究材料 35
3.3.1 衛星影像資料 35
3.3.2 數值高程模型(Digital Elevation Model, DEM) 37
3.3.3 航照圖 38
3.4 崩塌地判釋 39
3.4.1 植生指標 39
3.4.2 植生門檻值 41
3.4.3 非監督式分類 41
3.4.4 分類準確度評估 42
3.4.5 濾除水體、農地、建物 45
3.5 不安定指數分析法 46
3.5.1 崩塌潛感因子評分與權重 46
3.5.2 各因子權重值之計算方法 47
3.5.3 山崩潛感因子之疊加 48
第四章資料量化與分級 49
4.1 崩塌潛感因子之萃取與分級 49
4.1.1 地形因子分級 49
4.1.2 地質因子分級 51
4.1.3 區位因子分級 51
4.1.4 植生因子分級 52
第五章成果與討論 55
5.1 崩塌地判釋成果 55
5.2 不安定指數分析結果 58
5.2.1 地形因子 58
5.2.2 地質因子 70
5.2.3 區域因子 73
5.2.4 植生因子 77
5.2.5 崩塌百分比與崩塌率之區分 81
5.2.6 各潛感因子之權重值比較 82
5.2.7 潛感區域劃分 83
5.2.7 結果檢核 87
5.2.8 結果討論 89
第六章結論與建議 93
6.1 結論 93
6.2 建議 95
參考文獻 97

表目錄
表1-1、全台重大災害前後危險溪流數量與崩塌地調查列表 1
表1-2、台灣重大天然災害損失統計 2
表2-1、台灣崩塌地特性 6
表2-2、台灣目前可取得衛星影像資料類型比較 13
表2-3、SPOT HRV 系統屬性表 13
表2-4、SPOT 系列衛星資料空間解析度與感測器光譜模式 14
表3-1、稍來溪集水區高程分佈統計表 19
表3-2、坡度分佈統計表 21
表3-3、稍來溪集水區坡向分佈統計表 23
表3-4、稍來溪集水區地質分佈統計表 25
表3-5、稍來溪集水區內土地利用統計表 27
表3-6、雙崎氣象站氣象統計資料表 29
表3-7、五期SPOT 衛星影像之屬性表 35
表3-8、六期SPOT 衛星影像邊界處理表 35
表3-9、影像分類各類別之準確度比較 42
表4-1、高程分級表 49
表4-2、坡度分級表 50
表4-3、坡向分級表 50
表4-4、地質因子分類表 51
表4-5、河道距離分類表 52
表4-6、植生因子分類表 52
表5-1、崩塌地判釋之準確度比較 55
表5-2、六期崩塌地面積統計表 56
表5-3、各時期高程因子崩塌百分比 59
表5-3、各時期高程因子崩塌百分比(續) 60
表5-4、各時期坡度因子崩塌百分比 63
表5-4、各時期坡度因子崩塌百分比(續) 64
表5-5、各時期坡向因子崩塌百分比 67
表5-5、各時期坡向因子崩塌百分比(續) 68
表5-6、各時期地質因子崩塌百分比 71
表5-7、各時期河道距離因子崩塌百分比 74
表5-7、各時期河道距離因子崩塌百分比(續) 75
表5-8、各時期植生因子崩塌百分比 78
表5-8、各時期植生因子崩塌百分比(續) 79
表5-9、六時期各因子之離散係數及權重? 82
表5-9、六時期各因子之離散係數及權重?(續) 83
表5-10、潛感值區分表 84
表5-11、桃芝風災套疊崩塌潛勢圖結果檢核表 88

圖目錄
圖2-1、植物土壤及水之標準光譜反射曲線(Lillesand & Kiefer 2000) 10
圖2-2、監督式分類法與非監督式分類法之分析流程圖 16
圖3-1、稍來溪集水區地理位置圖 18
圖3-2、稍來溪集水區高程分佈統計圖 19
圖3-3、高程分佈圖 20
圖3-4、稍來溪集水區坡度分佈統計圖 21
圖3-5、坡度分佈圖 22
圖3-6、稍來溪集水區坡向分佈統計圖 23
圖3-7、坡向分佈圖 24
圖3-8、稍來溪集水區地質分佈統計圖 25
圖3-9、地質分佈圖 26
圖3-10、稍來溪集水區土地利用分佈統計圖 27
圖3-11、土地利用分佈圖 28
圖3-12、稍來溪集水區-桃芝風災後崩塌地分佈圖 30
圖3-13、稍來溪集水區-2006 年崩塌地分佈圖 31
圖3-14、研究流程圖 32
圖3-15、崩塌地分析與判釋階段 33
圖3-16、崩塌地潛感分析階段 34
圖3-17、六期衛星影像圖 36
圖3-18、稍來溪集水區數值高程模型圖 37
圖3-19、稍來溪集水區航照圖 38
圖3-20、六期影像之NDVI 40
圖3-21、航照圖所產生之檢核點 45
圖4-1、距河系距離因子分佈圖 53
圖4-2、植生因子分佈圖 54
圖5-1、不同判釋方法之崩塌地覆蓋情況 55
圖5-2、歷年崩塌地面積統計圖 56
圖5-3、歷年崩塌地分佈圖 57
圖5-4、各時期高程分級之崩塌百分比統計圖 61
圖5-5、各時期高程分級之不安定指數統計圖 62
圖5-6、各時期坡度分類之崩塌百分比統計圖 65
圖5-7、各時期坡度分類之不安定指數統計圖 66
圖5-8、各時期坡向分類之崩塌百分比統計圖 69
圖5-9、各時期坡向分類之不安定指數統計圖 70
圖5-10、各時期地質分類之崩塌百分比統計圖 72
圖5-11、各時期地質分類之不安定指數統計圖 73
圖5-12、各時期河道距離分類之崩塌百分比統計圖 76
圖5-13、各時期河道距離分類之不安定指數統計圖 77
圖5-14、各時期植生覆蓋分類之崩塌百分比統計圖 80
圖5-15、各時期植生覆蓋分類之不安定指數統計圖 81
圖5-16、各因子之平均權重?分佈情況 83
圖5-17、1999/04/01 崩塌潛感圖 85
圖5-18、1999/11/17 崩塌潛感圖 85
圖5-19、2001/01/20 崩塌潛感圖 85
圖5-20、2001/11/08 崩塌潛感圖 85
圖5-21、2004/09/03 崩塌潛感圖 86
圖5-22、2007/12/28 崩塌潛感圖 86
圖5-23、各時期崩塌潛感分級百分比 87
圖5-24、桃芝風災套疊潛勢分區崩塌百分比分佈圖 88
圖5-25、桃芝風災與崩塌潛感套疊圖 89
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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