學位論文

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Subject: search.filters.subject.Digtial Terrain Model

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    宜蘭清水溪流域河道變化及輸砂行為分析
    (2013) 連中豪; Chung-Hao,Lien
    台灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊的斜向聚合碰撞帶上，由於板塊的擠壓作用，導致地震頻繁，地形陡峭，河川因而坡陡流急，沖刷嚴重。同時，台灣位於西太平洋颱風路徑上，大部分颱風帶來的豪雨常引起嚴重的災情。近年全球氣候異常，許多研究指出台灣地區年降雨日數有減少趨勢，但降雨強度增強，豪大雨發生頻率與規模亦有加大現象。由於地質、地形、氣候與人為的影響，使得臺灣地區崩塌、地滑、土石流等災害一再發生，造成生命財產損失。 台灣主要河川源頭多於高山地區，高山對於集水區的輸砂與水文有著重要的關係。中海拔以上地區，因地震與颱風的關係，容易造成許多崩積物運移而堆積於河道。以往欲了解河道的變化，常因交通不便、地形資料缺乏，造成研究無法進行。同時對於河道分析，需要長時間的監測，以取得輸砂量、降雨和河川流量等資料，以進行相關性的分析。針對輸砂量的評估，通常藉由河道中的懸浮顆粒，與河川流量、流速等資料進行計算。但是粒徑大的顆粒，如:礫石等，常以推移、跳動等方式搬運，因此難以進行分析 近年來因遙測技術之快速發展，數值地形模型(Digital Terrain Model; DTM)之建立日趨完備。因此，本研究運用航空照片建置不同時期之高精度數值地形模型，利用ArcGIS對於民國82年至97年宜蘭清水溪流域進行長時間的河道分析。首先對於河道位置的改變及沖積平原的變化作觀察，主河道隨著時間向兩側移動與侵蝕，沖積平原隨著時間有加大的趨勢，並配合各時期高程差變化對清水溪河道歷程作解釋，整體河道以堆積行為為主，河道兩側有大量堆積行為，於82至91年及95至97年期間河道有明顯的變化，推測可能為雨量事件造成之影響。接著，於河道中有變化位置及堆積行為明顯的兩側繪製多條橫剖面，觀察整個河谷變化的情形，其結果顯示，山坡崩塌為兩側大量堆積的主因，且於橫剖面確實看到河道側向侵蝕的行為。而沿著河道繪製縱剖面，觀察從中游至下游河道的變化情形，95年於中游區發生堆積事件使河道改變，整體河道高程於82年後變高，堆積約0.7m於河道。然後對河道中及兩側量體作估算，觀察了侵蝕與堆積的行為與地層岩性構造是相關的，最後藉由野外調查佐證了數值地形模型觀察的結果，映證了DTM之精確性。
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    莫拉克風災河道淤塞及變遷 －以荖濃溪流域為例
    (2013) 黃煜婷; Yu-Ting Huang
    　　台灣島是由菲律賓海板塊碰撞歐亞板塊所造成，形成複雜的地形，山多坡陡，河川短促，邊坡脆弱。又因位於副熱帶以及熱帶季風氣候區內，每年約有3~4個颱風侵襲台灣，每逢颱風豪雨，山區容易發生山崩、地滑、土石流等災害，近年因全球氣候變遷，天然災害更加頻繁。2009年8月莫拉克颱風極端強降雨以及長延時的特性，在台灣中南部造成許多生命財產的損失，為台灣近50年來最嚴重的颱洪災情之一。 　　荖濃溪為高屏溪最大支流，全長137公里，流域面積1373平方公里，莫拉克颱風於本地區降下超過2000mm之雨量，最大時雨量超過100mm/hr，如此豪雨所引致之崩塌土砂，隨著雨水流入河道，造成河床淤積或河岸沖刷，造成本溪流域內嚴重坡地災害。 　　從前調查河道中泥沙的淤塞現象多以人力直接到現場進行勘查，若以此方式勘查，有時可能會因為交通中斷、地形限制、或位於偏遠地區等情況而無法到達。近年來航、遙測科技的蓬勃發展，影像解析度及品質大幅提升，遙測技術可以提供大範圍的影像資料，提供人員無法到達的區域資訊。此外，輸砂量雖可以利用降雨量、河川流量、懸浮質等數值來估算，但無法了解大型土石運移的情況。透過分析所建置數值地形模型（Digital Terrain Model, DTM）更容易了解集水區內山崩、土石流以及河流中沉積物的運移模式。 　　本研究是利用農林航空測量所拍攝之荖濃溪沿岸航空影像，分別製作莫拉克颱風前後的數值地形模型，使用的影像為數位製圖相機（Digital Mapping Camera, DMC）所拍攝之風災前98年4月影像，以及空載多光譜掃描儀（Airborne Digital Scanner 40, ADS 40）所拍攝之風災前97年10月與98年1月影像，以及風災後98年8月影像。發現風災造成河道側向侵蝕情形嚴重，尤其以上游玉山國家公園內及中游地區側向侵蝕情形非常嚴重，中下游地區河道邊坡侵蝕現象較不明顯。同時風災也造成上游河道堆積深度較中游及下游深，可能是因為莫拉克颱風使上游崩塌土砂隨雨水流入河道，而崩塌量過大造成土砂就地淤積在上游，而中游地區的土砂量也過大，亦使土砂堆積於中游地區。下游地區因為河道邊坡侵蝕與崩塌土砂較少，使得河道侵蝕量略大於淤積量。