臺灣博碩士論文加值系統

台灣地質脆弱加上每年夏秋兩季好發颱風，集水區內崩塌的泥砂沖入庫區造成水庫淤積日益嚴重，為求水庫用續發展，政府每年編列高額預算整治水庫集水區，而如何評估集水區特定工法之整治績效，成為必要課題。
一般集水區整治工程的評估常使用以計算土壤沖蝕抑制百分比與流心線比較的深度法、以數值地形相減或是經驗公式推估出的體積法，以及歷年崩塌地及植生覆蓋率演變之面積法。深度法的資料蒐集往往耗時耗力，而體積法所需之DTM不如衛星影像具有多時相性與普及性，因此本研究採用面積法作為評估準則。
本研究嘗試以遙測衛星影像對全台灣最大蓄水容量之曾文水庫集水區進行分析，以不同物件類別在影像上呈現獨特的光譜特性，將多時期衛星影像，以物件導向分類法分類出崩塌地、水體、雲、陰影與植生等類別，再經由圖層套疊分析，計算每期影像新增的崩塌地。計算並比較整治前後的新增崩壞比來判斷整治績效，亦透過雨量分級來比較相同降雨標準下不同子集水區的崩塌情形。
研究結果顯示，除了大埔防砂壩清淤及河道護岸工程外，未整治的子集水區新增崩壞比高於已整治的子集水區，而整治過後的子集水區一年半內新增崩壞比約在0.1%左右，且所產生之新崩塌多發生於非整治工程有效範圍的上游區域，而下游河道內與河道兩側並無明顯土砂堆積情形，可謂整治有效；未整治的子集水區在相同的時間內，新增崩壞比雖無明顯改變，但在衛星影像上可以看見下游河道有明顯變異情形，推測應為河道淤積或者是河川攻擊坡處發生崩塌情形。

In Taiwan, the government spend a lot of money on land and soil conservation projects such as river training works within watershed for controlling landslides and to prevent the debris flow into reservoir. To evaluate the remediation efficiency, this study calculate newly landslide ratio via satellite images and then compare its relationship to the rainfall factor.
Tseng Wen Reservoir, the largest catchment area in Taiwan, is chosen for this study. For comparison purpose, the investigate area had been divided into two categories, remediation and no remediation. It is group by the complement from information of the remediation project. In addition, appropriate small scale drainage basins had been defined and selected as study units to calculate their respective newly landslide ratio. Newly landslide ratio represents the ratio between areas of landslides region and areas of the study unit. To calculate the ratio, this study use Object-Oriented methods to classify satellite data that is monthly Formosa-2 Satellite images from August 2012 to November 2014 and also the yearly satellite images from 2009 to 2011.
The result shows that, compare with no remediation area, the newly landslide ratio of remediation areas drop noticeably. Satellite images provide a rapid and relatively easy method to assess the restoration performance in the wild range of catchment.

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究流程與方法 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 崩塌地的定義與判釋 5
2.1.1 崩塌地的定義 5
2.1.2 影像上的植生特性 9
2.2 影像分類理論 11
2.2.1 監督式分類(Supervised Classification) 11
2.2.2 非監督式分類(Unsupervised Classification) 12
2.2.3 物件導向分類 13
2.3 集水區治理目的與治理成效評估方法 14
2.3.1 集水區致災原因 14
2.3.2 集水區治理的目的 14
2.3.3 集水區工程 15
2.3.4 治理成效評估方法 17
2.3.5治理成效評估指標 19
第三章 研究區域 21
3.1 研究區域概述 21
第四章 研究方法 25
4.1 研究工具 25
4.1.1 SPOT-5與FM-2衛星影像 25
4.1.2 使用軟體概述 27
4.2 子集水區建置 29
4.3 工程點選取 30
4.4 影像前處理 31
4.4.1 幾何校正 31
4.4.2 輻射校正(Radiant Correction) 31
4.5 影像分割與分類規則流程 32
4.5.1 物件式分類法 32
4.5.2 分類特徵 32
4.6 分類精準度評估 35
4.6.1 分類準確度驗證 35
第五章 成果與討論 39
5.1 衛星影像正射化校正及崩塌地萃取分割成果 39
5.1.1 影像分類成果 39
5.2 各工程影像變異分析 45
5.2.1 子集水區簡介 45
5.2.2 各子集水區變異分析 49
5.2.3 最大日雨量與新增崩壞比 72
5.2.4 各子集水區最大連三日雨量與新增崩壞比 74
5.2.5 綠化植生指數(NDVI)與新增崩壞比 78
第六章 結論與建議 81
6.1 結論 81
6.2 建議 84
第七章 參考文獻 85

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