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研究生:林志明
研究生(外文):Chih-Ming Lin
論文名稱:測量與空間資訊於林道工程及防災之應用-以宜專一線公路及翠峰景觀道路為例
論文名稱(外文):Survey and Spatial Information Apply To Forest Road project and Research of taking precautions against natural calamities-Take Yijhuan Route Road and Cueifong Scenic Road as an example
指導教授:崔國強崔國強引用關係
指導教授(外文):Gwo-Chyang Tsuei
學位類別:碩士
校院名稱:國立宜蘭大學
系所名稱:土木工程學系碩士班
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:142
中文關鍵詞:林道工程及防災
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以往林務局所轄林道發生災害後再辦理搶修及復建常常因颱風造成大部分林道均中斷,尤其遊樂區林道中斷影響營運重大,為解決此困境研擬以正射影像檔及數值地形模型電腦檔之「地理」空間資訊資料,並利用道路測量,結構物檢視、橋樑檢測、地錨監測等空間資料,經數位化處理後之「資訊」,儲存於電腦資料庫中,運用電腦硬體、Arc View GIS操作軟體將空間資訊資料等連結起來,建立GIS並加以3D模擬及展示作為林道工程及防災時加以空間分析決策及應用,並選定台灣地區宜蘭縣大同鄉宜專一線公路及翠峰景觀道路2條林道之案例,作為林道工程及防災研擬與分析。經研究結果獲致結論摘要如下:
一、林務局為配合行政院國內旅遊發展方案觀光客倍增計畫以提昇遊樂區聯外道路景觀品質及行車安全,有關林道工程施設、道路防災、救災,增加遊客安全性等急需加強,而各種空間資訊資料建立及G I S系統建置、3D模擬展示,做工程施設、道路防災、救災之後續應用確實有需要。
二、空間資訊資料建立及G I S系統建置、3D模擬展示其資料庫內有道路測量、結構物檢視、橋樑檢測、地錨監測、人文環境等空間資料對林道工程搶修、復建、新設工程之規劃、選線,控制,以求經濟之開發及最少之擾動;林道工程維修、預算編列,工程成效分析、安全性評估、推估是否需加水土保持、林道縱、橫排水溝工程施設,蝕溝整治均可参考決策及應用。
三、空間資訊資料建立及G I S系統建置其屬性資料遇天然災害與重大事故時,可運用各種遙測影像即時回傳之視訊,存入空間資料庫內,進行人員及物資之運送與決策分析,運用遠端監控技術結合 3D 空間資訊平台,可將災害發生區域影像透過無線網路或行動通訊即時回傳至防災應變中心,有效的進行指揮調度,減少災損,故台灣地區林道建立空間資訊及G I S系統以做工程施設、道路防災、救災之後續應用,為林務局應賡續辦理之事業,以作為永續經營台灣林業之基礎。
Forest affair office have jurisdiction over forest dish take place after the calamity is it rush to repair and is it often interrupt because the typhoon causes most forest one to rebuild to handling in the past, forest dish of travelling etc. especially is it is it run great to influence to stop, for solve predicament this is it plan in order to penetrate image shelf and number value topographical model ' geography ' space information material, computer of shelf to grind, it utilize measure road, structure the things look over, measure bridge, anchor monitoring space materials ' information ' after digitisation processing, store it in the database of the computer, use computer hardware, Arc View G I S function software to link Spatial Information materials, etc., set up G I S and 3D simulation and show space analyse the decision and application if there is forest road project and take precautions against natural calamities, select the case of 2 pieces of forest one of Datong country Yilan county Taiwan area Yijhuan Route Road and Cueifong Scenic Road, a project as the forest and taking precautions against natural calamities to grind planning and analysing. Obtained the conclusion summary as follows by the result of study:
1.For cooperate with Bureau internal travel develop scheme tourist is it plan in order to promote person who travel unite other road view quality and traffic safety to double Forestry, relevant forest road projects are arranged, take precautions against natural calamities, provide disaster relief in the road, increases visitor's security,etc. and needs strengthening badly, and various kinds of Spatial Information materials are set up and G I S systematic construction, 3D simulation show, make project arrange, road take precautions against natural calamities, is it is it need to have really to use continuously after providing disaster relief.
2.Spatial Information materials set up and G I S systematic construction, 3D simulation shows that there is measurement of roads in its database, it look over structure thing, measure bridge, rush to repair, not rebuilt, increased anchor monitoring, environment not humane, etc. space materials to forest road project by planning of project newly, selected line of, control, in order to economic development and at least perturbation; Forest road project is maintained, the budget is compiled, project analysis of related results, security assessment, is it is it add water and soil conservation to need to estimate, forest dish vertical, horizontal escape canal project arrange, is the etched groove renovated and will do? Take an exam of the decision and application.
3.Spatial Information materials set up and G I S systematic construction their attribute materials meet natural calamity and at the great accident, can use the video-information that various kinds of telemetering measurement images pass back immediately, store it in in the space database, carry on transporting and making policy to analyse, use and carry the technology of controlling and combine 3D space information platform far of personnel and goods and materials, can take place calamity regional image is it is it is it meet an emergency in the center to take precautions against natural calamities to reach to go back immediately through wireless network or action communication, the effective one is commanded and is managed, reduce the calamity to decrease, so Taiwan area forest road sets up Spatial Information and G I S and continues application by making project arranging, road and taking precautions against natural calamities, providing disaster relief, in conformity with undertaking that Geng handle continuously, in order to as manage foundation, Taiwan of forestry continuously forever for Forestry.
第1章 緒論……………………………………………………………………… 1
1.1研究動機與問題 ……………………………………………………… 1
1.2研究目的 ……………………………………………………………… 2
1.2研究內容與流程………………………………………………………… 2
第2章 林道發展歷程 ………………………………………………………… 4
2.1台灣地區林道發展歷程………………………………………………… 4
2.1.1林道與林業經營…………………………………………………… 4
2.1.2林道發展歷程……………………………………………………… 4
2.1.3林道林業經營業務種類區分……………………………………… 7
2.2 台灣地區林道開設情况………………………………………………… 7
2.2.1林道管理管轄……………………………………………………… 7
2.2.2林道構築規範……………………………………………………… 8
2.2.3早期林道開設過程………………………………………………… 10
2.2.4太平山國家森林遊樂區聯外道路開設概況 …………………… 12
2.3台灣地區林道維護經濟效益分析……………………………………… 19
2.3.1早期林道經濟效益分析…………………………………………… 19
2.3.2近期林道經濟效益分析…………………………………………… 19
2.3.3太平山國家森林遊樂區聯外道路經濟效益分析………………… 20
2.4災害對台灣地區林道影響……………………………………………… 22
2.4.1近幾年災害對台灣地區林道影響………………………………… 23
2.4.2太平山國家森林遊樂區聯外道路災害影響……………………… 25
2.5台灣地區林道維護分析………………………………………………… 28
2.5.1林務局林道維護之問題…………………………………………… 28
2.5.2太平山國家森林遊樂區聯外道路維護之問題…………………… 29
第3章 文獻回顧……………………………………………………………… 30
3.1台灣各機關測量與GIS系統相關文獻……………………………………30
3.1.1 GPS衛星測量(Global Positioning System,GPS)……………… 30
3.1.2 GPS衛星測量與工程建設 …………………………………………35
3.1.3 GPS誤差 ……………………………………………………… 38
3.2 GIS 地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)……41
3.2.1 地理資訊系統簡介 ……………………………………………… 41
3.2.2 地理資料之數化輸入……………………………………………… 44
3.2.3 地理資料庫系統 ……………………………………………… 44
3.2.4 地理資料分析功能 …………………………………………… 45
3.2.5 地理資料之展示 …………………………………………… 46
3.2.6 地理資訊系統之運用 …………………………………………… 46
3.2.7 地理資訊系統應用在土木工程測量學領域 …………………… 48
3.2.8 臺灣地區地理資訊系統之發展環境 …………………………… 48
3.2.9 臺灣地區之地理資訊除部分資訊外普遍存在問題 …………… 48
3.2.10 GIS效益方面 ………………………………………………………49
3.2.11 GIS資料搜集方法及途徑 …………………………………………49
3.2.12 GIS誤差的來源 ……………………………………………………50
3.2.13 GIS展示 ……………………………………………………………51
第4章 研究區域概況與研究方法……………………………………………… 52
4.1研究區域概況………………………………………………………………52
4.1.1宜蘭縣大同鄉宜專一線公路現況……………………………………52
4.1.2宜蘭縣大同鄉翠峰景觀道路現況……………………………………54
4.2研究方法……………………………………………………………………56
4.2.1基本資料搜集 ……………………………………………………… 56
4.2.2 道路GIS系統建置 …………………………………………………57
4.2.3 資料校正、應用林道工程及防災之研判……………………………58
第5章 研究結果與討論……………………………………………………………59
5.1太平山國家森林遊樂區胼聯外道路道路測量…………………………59
5.1.1已知平面控制點檢測…………………………………………………59
5.1.2加密控制點測量………………………………………………………61
5.1.3圖根導線測量…………………………………………………………62
5.1.4高程測量………………………………………………………………63
5.1.5地形測量………………………………………………………………63
5.1.6展圖與調繪……………………………………………………………64
5.2擋土結構物檢視……………………………………………………………65
5.3橋樑檢測……………………………………………………………………67
5.3.1透地雷達檢測…………………………………………………………67
5.3.2橋樑目視檢視…………………………………………………………69
5.4地錨監測……………………………………………………………………76
5.4.1地錨荷重計規格………………………………………………………76
5.4.2地錨失敗所造成之重大災害介紹……………………………………76
5.4.3地錨規範要點…………………………………………………………77
5.4.4宜專一線地滑區地錨荷重計監測……………………………………80
5.5中間解說站地滑區監測 …………………………………………………84
5.5.1地點與區域概況………………………………………………………84
5.5.2文獻研判:歷年航照圖判釋…………………………………………85
5.5.3工程整體規劃測量……………………………………………………86
5.5.4地形、地質、水系及地表裂縫調查…………………………………87
5.5.5地電阻探測調查………………………………………………………88
5.5.6地質鑽探調查及地下水觀測…………………………………………90
5.5.7研究結果整治初步構想………………………………………………91
5.6道路排水系統規劃分析。…………………………………………………91
5.7道路GIS系統建置。………………………………………………………93
5.7.1地理資訊GIS系統介紹………………………………………………93
5.7.2林務局地理資訊GIS系統……………………………………………97
5.7.3研究區域地理資訊GIS系統建置……………………………………97
5.8研究結果成效分析及貢獻…………………………………………………98
5.8.1利用測量與空間資料建立空間資訊資料庫 ………………………98
5.8.2利用測量與空間資料建立GIS 系统及Skyline Terra Suite 之 3D模組, 林道3D模擬及展示其作用及貢獻。 ……………………104
5.8.3建立林道工程施設及防災流程圖 …………………………………106
第6章 結論與建議……………………………………………………………… 108
6.1結論……………………………………………………………………… 108
6.1.1空間資訊、GIS在傳統上應用 ……………………………………108
6.1.2空間資訊、GIS應用於林道工程及防災之案例 ………………… 110
6.1.3空間資訊、GIS應用於林道工程及防災………………………… 113
6.2建議……………………………………………………………………… 115
6.2.1加強道路測量及各種結構物檢測………………………………… 115
6.2.2建立林道空間資訊資料庫及建置GIS系统……………………… 116
6.2.3建議林務局各林管處林道空間資訊資料庫建置用於林道工程及
防災經驗分享 ………………………………………………… 116
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8.崔國強 林志明.「專用公路」維運之探討—以宜專一線公路為例,已投稿台灣林業期刊,審核中。
9.崔國強 林志明.「橋梁檢測之探討—以宜專一線公路多望橋為例」已投稿台灣林業期刊,審核中。
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11.崔國強 林志明.「GIS應用於遊樂區道路工程及防災之研究」.台灣地理資訊學會2007TGIS研討會(96年10月11-12日)論文集p102
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18.行政院農業委員會林務局羅東林區管理處委託青山工程顧問有限公司辦理『中間解說站南側地滑區整治工程整體規劃暨第一期工程細部設計及監造工 程』期初簡報
19.方東工程顧問有限公司 中間解說站南側地滑區整治工程整體規劃測量
20. 內政部國土測繪中心網頁
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21.地理資訊系統
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22. 地理資訊系統可以應用在土木工程
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1006121012021
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