應用多期航遙測圖資分析濱線變遷:以宜蘭海岸為例

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2011

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海岸變遷研究常套疊比對多期的圖像資料(pictorial materials,簡稱圖資),以期掌握濱線的時空變化。由於海岸環境具高動態性,採用多期圖資時,宜採用一致的濱線操作型定義(即濱線指標shoreline indicator)。我國濱線變遷研究早已展開,但國內多數地圖和航照影像並非專為海岸製作,濱線繪製規範與流程也不明確,福衛二號衛星影像是否可結合歷史地圖、航照影像探求濱線變遷,也值得探討。 本文首先檢討各種圖資特性以及在濱線變遷工作的可能誤差來源。圖資本身限制有拍攝時與定位精確度差異,前者包含拍攝時間差異、潮位差異、季節、風浪與颱風事件影響,後者為正射處理時定位上的誤差。定位精度問題,本文採用檢核點進行偏移校正;歷史圖資拍攝時海氣象狀況造成濱線位置影響,則以各項拍攝資訊列表輔助說明;過去圖資的潮位影響也不易處理,暫以最高潮潮位水平影響範圍界定海岸是否有明顯變動。套色版基本圖水涯線繪製標準不一,且宜蘭沙質海岸套色版基本圖第二版的水涯線,基本上是沿用第一版,使用者尤須注意。 在檢討福衛二號影像自動判釋濱線成效方面,本文採用區域成長趨近法(Region Growing Approach,簡稱RGA)進行2005~2008福衛二號影像的濱線自動判釋。由於宜蘭地區符合雲況少且海氣象條件佳的衛星影像十分有限,而且海岸地區海灘材質、風浪、水深變化,甚至船隻造成的水波都會干擾光譜值,仍須依賴人工判釋,才可能擷取到同一操作型定義的濱線指標。在擷取濱線特徵指標方面,研究區沙質海灘坡度緩時,水線受風浪潮汐影響所導致的水平位移量最大。本文也發現宜蘭海岸在近數十年間,灘內緣線最顯著的變化常是人為活動影響所致,使用單一濱線指標推論海岸侵淤必須特別注意。 根據上述作業流程,本研究選取相對最合適圖的資進行濱線疊圖分析,發現宜蘭海岸濱線在1978~2004年間除了烏石港與無尾港兩處外,只有略微後退情形,與媒體所報導之一般民眾認為宜蘭海岸普遍嚴重侵蝕後退的印象不甚符合。筆者研判有三種可能:(1)因為所採用圖資上記錄的是「好天氣」下瞬時濱線位置,而沙丘後退、海灘縮減、河口流道擺動或溢淹等,深受颱風豪雨、巨浪影響,即使日後沙灘逐漸回復,居民也對「被侵蝕」的印象深刻;(2)因為遊客多是去烏石港與無尾港兩地,而以該兩處的海岸變化視為宜蘭海岸的變化;(3)本研究雖然盡量嚴謹的進行濱線變遷作業流程,但因潮位等因子的影響程度不易評估,若實際濱線後退量較小,本文仍視為沒有顯著變化。 利用多期圖資分析濱線變遷上,建議:(1)圖資挑選上應排除拍攝時海氣象因素影響甚大者,若缺乏該時海氣象記錄,則盡量參考影像記錄到的海象狀況;(2)濱線指標選取方面,宜綜合使用乾濕線、水線和灘內緣線評估一地濱線的時空變化。此外,我國也應積極研擬專為海岸濱線製圖的標準作業程序,以為建置海岸濱線變遷資料庫奠定堅實的基礎。

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Keywords

濱線繪製, 濱線指標, 福衛二號影像, shoreline mapping, shoreline indicator, FORMOSAT-2 image

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