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研究生:王淳璟
研究生(外文):Chun-chin Wang
論文名稱:結合衛星雷達與GPS觀測資料分析北台灣地表變形
論文名稱(外文):Surface Deformation of Northern Taiwan through the Integration of PSInSAR and GPS data
指導教授:張午龍張午龍引用關係張中白張中白引用關係
指導教授(外文):Wu-lung ChangChung-pai Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:地球科學學系
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:永久散射體差分干涉法地表變形台北盆地台灣北部
外文關鍵詞:PSInSARsurface deformationTaipei basinnorthern Taiwan
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台灣北部的臺北盆地為人口密集、高度開發建設區域且為台灣現今政治經濟中心,西有山腳斷層,為此區域最主要的活動斷層;北有近期研究重點的大屯火山群,因此對於此區域的地表變形監測乃現今重要之課題。
雷達差分干涉技術為快速有效且全面的地表變形監測工具,已被廣泛應用。但傳統差分干涉技術(DInSAR)對同調性較低的空間及較長時間的基線有其測量限制。因此本研究利用永久散射體差分干涉技術(PSInSAR),對2007年1月至2011年3月共17幅ALOS所擷取的雷達影像進行北台灣地區地表變形觀測。研究結果顯示台北盆地及大屯火山區中心的地表運動以靠近衛星方向移動為主,其中盆地每年最高以4公厘速度往衛星移動,大屯火山區每年最高以8公厘速度往衛星方向移動。而盆地與火山間山區至基隆河一帶則是以遠離衛星方向移動為主。將本研究成果與GPS資料及精密水準測量進行比對,結果吻合程度高,證實資料可信度。為有效結合GPS及PSInSAR觀測資料,本文透過三角網格進行線性內插,以求取研究區域的三分量速度場。結果顯示大屯火山群至基隆火山群一帶相對於林口台地抬升,且此區跨山腳斷層有明顯的垂直斷層走向的水平運動,推測與地底熱液作用有關。

The triangular-shaped Taipei basin locates in the northern Taiwan and has been developed into the most densely populated area and also the capital of politics and economics in Taiwan.
Taipei basin is well developed and amenable to research gathering using the Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR) technique but the mountainous areas surrounding the basin are mostly covered with densely vegetations that reduce the signal-to-noise ratio in the InSAR interferograms.
In this study, we aim to measure the ground deformation of northern Taiwan by processing the spaceborne radar interferometry data of ALOS acquired from 2007 to 2011 using the PSInSAR technique. The mean Line of Sight (LOS) velocity field of up to 8 mm/yr in the central Tatun volcanic area was measured, and up to 5 mm/yr inside the Taipei basin with higher rates at the hanging wall of the Sanchiao fault than the footwall was also revealed. We also integrated GPS and PSInSAR measurements to resolve a three-domensional ground motion across the study area. The result shows that the Tatun volcano and Keelung areas have experienced ground uplift, with notable horizontal extension across and perpendicular to the northern Sanchiao fault. This motion may relate to the subsurface hydrothermal activities beneath the Tatun area.
中文摘要i
英文摘要ii
致謝iii
目錄iv
圖目vi
表目viii

第一章 緒論 01
1-1 研究動機與目的 01
1-2 前人研究 02
1-3 本文內容 05

第二章 研究區域概述 11
2-1 北台灣地區地形概況 11
2-1-1 台北盆地 11
2-1-2 大屯火山群 12
2-2 演化過程 13
2-3 地層構造 15
2-4 區域地體構造 16
2-5 地層下陷 19

第三章 研究方法 26
3-1 合成孔徑雷達差分干涉技術 26
3-2 永久散射體差分干涉技術 29
3-3 PS點位選取 30
3-4 相位解算 34
3-5 DEM殘差估算 35
3-6 大氣效應估算 35
3-7 分析流程及研究資料 36
3-7-1 使用軟體與分析流程 36
3-7-2 資料來源 37
第四章 研究結果與三維速度場估算 41
4-1 StaMPS處理 41
4-1-1 干涉圖幅 41
4-1-2 誤差估算 42
4-1-3 時間序列地表位移量及區域地表速度場 43
4-2 北台灣地區三維速度場估算 44

第五章 討論 57
5-1 處理結果比較 57
5-2 資料比對 58
5-2-1 PSInSAR與GPS連續測站比對 58
5-2-2 PSInSAR與精密水準測量比對 60
5-3 三維速度場估算 61
5-4 地表變形探討 65
5-4-1 台北盆地地表變形 65
5-4-2 山腳斷層附近地表變形 67
5-4-3 大屯火山地表變形 68

第六章 結論 93
參考文獻 95
附錄 A1

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