臺灣博碩士論文加值系統

濁水溪流域及其沖積扇區域因沿海養殖漁業迅速發展，淡水需求量大增，進而大量抽取地下水，導致嚴重的地層下限。本研究蒐集包括1995年4月至2003年12月北港地區內政部GPS衛星追蹤站高程資料，及水利署網站之北港1995年至2003年地下水位資料，分析GPS觀測高程值的變化得知地層下陷的情形持續發生；以往監測地層下陷通常使用直接水準測量的方法或是地層下陷觀測井及地下水井等方式進行，考量因GPS衛星定位系統發展多年，已成為當前最具便利性、實用性與精密性的定位測量技術，在地層下陷監測方面應用技術也日趨成熟廣泛，故選定同時具有衛星追蹤站資料及地下水位資料的北港鎮為研究區域，嘗試進行GPS監測高程值與地下水位觀測資料之特性分析，並探討兩者之間的關係，使不同的監測資料能有相互運用的價值，進而建立地層下陷監測資料預估模式，以供制訂相關之因應決策及水資源利用規劃之考量。
研究成果發現，GPS觀測高程變化量與地下水位變化量之間存在季節性變化關係，其中以夏季及冬季變化最為明顯，經資料分析得到兩者之間變化速率差異量可以迴歸方式分析及預估得到夏冬兩季GPS觀測高程與地下水位變化差異量(Y)與年度(X)的關係分別為y=0.0831X+0.0502及y=0.0871X-0.0903，線性迴歸之相關係數分別為0.838與0.932均達高度相關以上，期待在已知的高精度GPS監測高程資料前提下，經由預估之公式求得地下水位的變化量，預估之地下水位資料可供相關單位對地層下陷管制及水資源管理提早作規劃，制訂相關之防範及管制措施。

Because of the coastal aquafarms developed rapidly in the Chuo-shui river and its alluvial fan region, the demand of the fresh water is increased, and then drew a great quantity of the groundwater, causing serious stratum subsidence.
This research collection includes the Ministry of Interior GPS satellite tracking station elevation data from April, 1995 to December, 2003, and Water Resource Agency Ministry of Economics Affairs website’s groundwater data from 1995 to 2003, analyzing the variation of the GPS elevation value to know the situation of the land subsidence has been continuing to occur.
In the past they usually use direct leveling, the well of observing land subsidence, groundwater well, and so on to monitor the land subsidence.
To consider the GPS had been developed many years, and became the most convenient, practical, and precise techniques for the positioning .The application of the GPS technique in monitoring land subsidence is gradually mature, thus choosing Peigang as the research region that has the GPS satellite tracking station data and the groundwater data at the same time. Trying to analyze their characteristics and the relation between them, making different monitoring data have values of using each other, and then establish the estimate model of land subsidence, for making the relevant decision and water resources utilization planning.
The research result is found that there is a seasonal relation between the variation of GPS height and groundwater level, especially in summer and winter. By analyze the data can get the difference between GPS height and groundwater level and predicted by regression analysis method to get both summer and winter’s relation between the variation of GPS height and ground water level(Y) and years(X). The summer model is Y=0.0831X+0.0502 and the winter model is Y=0.0871X-0.0903. The correction coefficients of both models are 0.838 and 0.932. Both of them are the high correction coefficient. It is expected that can be predict the variation of groundwater level depend on known high precision of GPS monitoring height. The prediction of the variation of groundwater level can provide the water resource management and the land subsidence control to make the prevention and management strategy.

一、前言1
1.1 研究動機與目的1
1.1.1 研究動機1
1.1.2 研究區域3
1.1.3 研究目的4
二、文獻回顧6
2.1 地層下陷之監測方法6
2.1.1 直接水準測量6
2.1.2 地層下陷觀測井6
2.1.3 地下水位觀測井9
2.2 地層下陷之GPS監測方法9
2.3 影響地下水位的因素10
三、GPS變形監測原理12
3.1 變形監測12
3.1.1 GPS測高原理12
3.1.2 區域變形測量17
3.1.3 GPS監測作業17
3.1.4 GPS高程精度之提升21
3.1.5 各種GPS監測規範介紹22
四、北港地區地下水位特性26
4.1 地下水位觀測井之建立26
4.2 影響雲林地區地下水位變化因素29
4.2.1 降雨29
4.2.2 抽水34
五、研究材料與方法37
5.1 研究材料
5.2 研究方法37
5.3 資料分析37
5.4 數據計算與公式推估60
5.4.1 數據計算分析說明60
5.4.2 公式推估說明與計算61
六、結論與建議65
參考文獻69

【1】王儂、過靜珺，2003，現代普通測量學，PP.209。
【2】尹鍾奇，1994 ，“實用大地測量學”，國彰出版社。
【3】吳明進，1994，“台灣的氣溫和降水之長期變化”，科學月刊第25卷第2期。
【4】吳雪蘋，2000，“濁水溪沖積扇地區地下水位變化之研究”，台大地質學研究所論文，PP.18~19。
【5】林進國，1993，“降雨和地下水位變化之關聯性分析” ，成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文，PP.I~3。
【6】程萬里、蕭令宜、陳奕祥，1995，“台灣地區氣候環境之變化趨勢”，東海學報第36卷第2期。
【7】張瑞剛，1996，GPS衛星測量學，菁雲文化有限公司，PP.357。
【8】張嘉強，1992，“GPS辦理控制點檢測作業規範”，GPS衛星測量與座標系統短期訓練課程講義。
【9】張嘉強、王天南，2003，“地層下陷區GPS高程值之季節性變化。
【10】陳文福，2005， “台灣的地下水” ，遠足文化出版社，PP.122。
【11】陳永森、陳章波，2000，“台灣水資源環境空間永續利用”。
【12】黃聲享、尹暉、蔣征，2002，變形監測數據處理，武漢大學出版社，PP.3~5。
【13】彭淼祥，2001，雲林地層下陷高程監測，測量學術發表會。
【14】曾清涼、儲慶美，1999， GPS衛星測量原理與應用，成大衛星資訊研究中心技術叢書003號第二版，PP.4-2。
【15】蔡明達，1999，“GPS監測地層下陷作業模式之研究”，中正理工學院碩士論文，PP.7~8。
【16】盧詩丁，1995，“雲林地區水文地質特殊及其演變”，台灣大學地質學研究所碩士論文。
【17】賴威志，1999，“近四十年台灣地區降水變化分析研究”，東海環境科學系碩士論文。
【18】戴永，1995，統計概念與方法，三民書局印行，PP.486~496。
【19】台糖公司新營總廠地下水開發保育中心，1996，“地下水觀測井建置及相關試驗”。
【20】省水利處，1998，“屏東沿海之地層下陷調查與預測”，屏東平原地下水及水文地質研討會論文集，PP 253~268。
【21】雲林縣統計要覽第41期，1991。
【22】“地層下陷防治監測事項與制度”，建立對環境敏感及災害潛在地區之常態監測制度政策建議工作網要，地層下陷組成果報告初稿。
【23】Hiroshi.P.Sato, kaoru Abe, Osamu Ootaki,2003,GPS-measured land subsidence in Ojiya city, Engineering Geology 67 (2003) 379-390。
【24】Gabriele Bitelli, Flavio Bonsignore, Marco Unguendoli,2000,Levelling and GPS networks to monitor ground subsidence in the Southern Po Valley, Journal of Geodynamics, 30 (2000) 355-369。
【25】http://www.lsprc.ncku.edu.tw