| 研究生: |
張君仰 Chang, Chun-Yang |
|---|---|
| 論文名稱: |
透地雷達於古蹟探測之應用 |
| 指導教授: |
李德河
Lee, Der-Her |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2004 |
| 畢業學年度: | 92 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 182 |
| 中文關鍵詞: | 普羅民遮城 、台灣府城牆 、安平古堡 、透地雷達 、熱蘭遮城 |
| 外文關鍵詞: | GPR |
| 相關次數: | 點閱:87 下載:16 |
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摘 要
本研究利用透地雷達探測技術(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR),於荷據時期熱蘭遮城、普羅民遮城及清領時期臺灣府城牆東門段、南門段等不同時期之部分城牆遺址區實施探測,主要可分四個層次,首先,在規劃區域內探測是否存有古蹟之可能,其次是古蹟可能存在的地方及深度在哪裡,接著探測出的物體可能為何,最後則是進行開挖驗證。
本文於第一章說明研究之動機、目的及流程,第二章則對透地雷達探測與相關歷史記載之文獻做一蒐整,第三章主要是對透地雷達儀器系統及相關理論做一說明,第四章及第五章則為實地探測部分,依據史蹟建構完成時期區分成第四章荷據時期熱蘭遮城、普羅民遮城探測與第五章清領時期臺灣府城牆東門段、南門段之部分城牆遺址區探測。
其中,在熱蘭遮城探測部分並配合中央研究院劉義昌教授進行開挖工作與成功大學傅朝卿教授提供之歷史建築考據,將考古試掘結果與透地雷達之探測進行比較。在熱蘭遮城探測區考古開挖範圍內出現幾處較強烈且集中具連續性之雷達反射訊號,依相關研究、歷史文獻與其分布狀況、相對訊號強弱研判,較有可能為較集中之磚石物,經考古人員開挖出一些磚造物與磚牆,而且訊號越具連續性則開挖出之磚造物越趨完整,此外,在部份影像圖上出現訊號較強烈但範圍較小的地方則是開挖出玄武岩、陶管、磚石等物,而在未進行開挖之測區內亦有幾處可能尚存留有遺跡物,此外,在二號探坑與三號探坑所開挖出之部分遺跡物於測區未開挖區域具有延伸的可能。
在普羅民遮城探測區內探測出多處質地較週遭土壤來得緻密之物體或可能為磚石所產生的強烈反射訊號,其中於A測區(成功國小校園內)緊鄰普羅民遮城東北稜堡旁之測線所出現的強烈反射訊號,就其出現位置與稜堡相對位置研判,有可能為稜堡之一部份,倘若此訊號為稜堡基礎,則稜堡基礎深約至地表下1.1米。而其餘之強烈反射訊號由各地層剖視圖得知,其呈現塊狀分布且分布零散,故推估測區內除東北稜堡旁外地下存有普羅民遮城殘跡或早期建築物殘留物之可能性較低,若有亦是十分的不完整。
在台灣府城牆東門段、南門段探測部分,出現較有可能殘留有城牆遺跡的區域分別在光華女中校內籃球場(東門段)與台南市師範學院附設實驗國小校內東側門旁(南門段),然兩者出現可能為城牆遺跡之強烈反射訊號並不相同,前者所出現之之雷達影像圖徵呈現層狀的強烈反射訊號,而後者則是呈現連續性較不連貫且訊號強烈度較前者較弱之強烈反射訊號,因此推估兩者在保存上與材質上應有所不同。
至於台灣府城牆小東門遺址南、北兩側探測結果發現,遺址南側兩個測區於城牆推估位置均有出現多處可能為磚石所產生的強烈反射訊號,因此,在地下可能仍殘留有台灣府城牆殘跡。
第六章,本研究針對兩不同時期荷據時期熱蘭遮城城牆遺跡與清領時期台灣府城牆東門段遺跡作相關討論與比較,就兩個時代城牆不同的構築材料與方式,於雷達影像圖上所呈現之圖徵差異做說明;經比較發現,兩者因取材與構築形式的不同使得雷達影像圖上呈現不同之圖徵,如熱蘭遮城一號坑所開挖出之磚牆遺跡,雷達影像圖所呈現出較為集中但凌亂的强反射訊號。而小東門城牆遺跡,在雷達影像圖所呈現出來的圖徵,與其構築方式具有一致性,前後兩道較強烈反射訊號為三合土牆,中間部份則為經密實後的泥土。
此外,若使用相同材質保存情況不一的地下城牆遺跡,其雷達影像圖徵也會有所不同,如熱蘭遮城三號坑所開挖出之磚牆在結構上保有較完整的面貌,不同於一號坑所開挖出之倒塌磚造物,在雷達影像圖上的反射訊號則呈現更強烈且具較規則的連續性與層狀排列圖徵。在以台灣府城牆不同區段,小東門城牆遺跡北側與東門城垣在光華女中校內之雷達影像圖徵做比較,東門段城垣在光華女中校內之雷達影像圖徵呈現層狀的強烈反射訊號,有別於小東門遺址之圖徵,因此推估兩者在構築方式或材質上應有所不同,東門段城垣在光華女中校內有可能直接以三合土或磚石砌築而成;至於三合土材料構物與荷蘭磚交疊構物兩者之相對界電常數何者為大,經砂箱試驗結果得知,三合土材料構物較荷蘭磚交疊構物來得大。
最後一章則是本研究的結論與建議部份,期能以本文研究結果提供爾後考古或歷史研究之參考。
none
參考文獻
1.王必昌, 「重修臺灣縣志」, 1752。
2.王浩一,「台南舊城魅力之旅(上輯)、 (中輯)」,台南市政府,2002。
3.王惠濂,「探地雷達概論」,地球科學-中國地質大學學報,第18卷,第3期,249-256頁,
1993。
4.台南市政府,「台南市古蹟導覽」,1995。
5.江樹生等,「十七世紀荷蘭人繪製的台灣老地圖(上冊) 」,漢聲雜誌105期,漢聲雜誌
社,1997。
6.何傳坤、陳浩維,「透地雷達應用於台灣中部考古學」,中國民族學通訊,第33期,25-31
頁,1995。
7.余文儀,「續修台灣府志」,1764。
8.李雄揮譯,「荷據下的福爾摩沙」,前衛出版社,2003。
9.李德河、劉益昌、傅朝卿等,「第一級古蹟台灣城殘蹟(原熱蘭遮城)城址初步研究計畫—
期末報告」,行政院文化建設委員會,2003。
10.村上直次郎著,石萬壽譯,「熱蘭遮城築城始末」,臺灣文獻,第26卷,第3期,第
112~125頁,1975年9月。
11.周志國,「透地雷達在土木工程應用上之初步研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士
論文,1996,指導教授:李德河博士。
12.邱君豪,「應用透地雷達探測地下埋設物及地層構造之研究」,國立成功大學土木工程研
究所碩士論文,1997,指導教授:李德河博士。
13.施雅軒,「台灣的行政區變遷」,遠足文化事業有限公司,2003。
14.范勝雄,「咱兮土地咱兮人」,府城文化資產叢書(三) ,台南市政府,2000。
15.范勝雄,「荷初治台雙長官」,府城文化資產叢書(十一) ,台南市政府,2003。
16.張同湘,1995,「十七世紀荷屬東印度公司城堡簡介」,臺南文化新38期:155-183。
17.曹大鵬,「應用電磁學」,全華科技圖書股份有限公司,1990。
18.許朝景,「透地雷達於大第環境調查之應用」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,
2001,指導教授:李德河博士。
19.曾國恩建築師事務所,「第一級古蹟臺灣城殘蹟(安平古堡之殘蹟)修護工程作報告書」,
台南市政府,1999。
20.湯錦台,「大航海時代的台灣」,貓頭鹰出版,2001。
21.黃靜宜、王明雪,「台南歷史散步(上) 、(下)」,遠流出版公司,1995。
22.楊一志,「荷治時期安平舊聚落的空間變遷」,臺灣文獻,第52卷,第1期,第47~130
頁,2001年3月。
23.楊彥杰,「荷據時代台灣史」,台北市:聯經,2000。
24.劉大魁,「GPR與熱影像技術於大第工程之應用研究」,國立成功大學土木工程研究所碩
士論文,2002,指導教授:李德河博士。
25.蕭永龍、董倫道,「透地雷達探測術於卑南遺址之應用」,國立台灣史前文化博物館籌備
處通訊,第5卷,1-24頁,1995。
26.薛化元等譯,1996,「臺灣先民的遺跡」,台北:稻鄉。
27.謝金鑾,「續修臺灣縣志」, 1807。
28.謝碧連,「赤崁樓與雙面碑」,府城文化資產叢書(十二) ,台南市政府,2003。
29.羅經書,「透地雷達應用於管線與地層調查之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士
論文,1998,指導教授:李德河博士。
30.Annan,A. P. and Chua,L. T.,“Ground penetrating radar performance
predictions,” Geological Survey of Canada, Paper 90-4, pp.5-13, 1992.
31.Benson,K. Sternberg and McGill,W. James, “Archaeology studies in southern
Arizona using ground penetrating radar,”Journal of Applied Geophysics,
Vol.33, pp.209-225, 1995.
32.Carlsten,S.,“Radar techniques for indicating internal erosion in embankment
dams,” Journal of Applied Geophysics, Vol.33, pp.143-156,1995.
33.Cook,J. C.,“Radar transparencies of mine and tunnel rocks,”Geophysics,
Vol.40, No.5, pp.865-875, 1975.
34.Daniels,J. Jeffrey,“Ground penetrating radar for geo- technical
applications,”Geophysical Characterization of Sites, Volume Prepared by
ISSMFE, TC#10, pp.1-13, 1994.
35.Daniels,J. Jeffrey,“Ground penetrating radar for the detection of liquid
contaminants.”Journal of Applied Geophysics, Vol.33, pp.195-207, 1995.
36.Delaney,A. J.,“Sub-bottom profiling:a comparision of short-pulse radar and
acoustic data,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16, pp.149-157,
1992.
37.Geophysical Survey Systems Inc, Training Notes, May 1992.
38.Glória da Silva Cezar, Paula Lucia Ferrucio da Rocha, Angela Buarque and
Ariovaldo da Costa,“Two Brazilian archaeological sites investigated by GPR:
Serrano and Morro Grande,”Journal of Applied Geophysics, Volume 47, Issues
3-4, pp.227-240, 2001.
39.J.E BORAO,2002,“ Spaniards in Taiwan,Vol II ”,臺北:南天。
40.Jol,H. M.,“Ground penetrating radar antenna frequencies and transmitter
powers compared for penetration depth, resolution and reflection
continuity,”Geophysical Prospecting, Vol.43, pp.693-709, 1995.
41.Kingsley,S. and Quegan,S.,“Understanding radar systems,”McGraw-Hill Book
Company, London, 1992.
42.Kovas,J. E.,“Survey application of ground-penetrating radar,”Surveying and
Land Information Systems, Vol.51, No.3, pp.144-148, 1991.
43.Lau Chun-Lok ,“Using ground penetration radar technology for pavement
evaluations in Texas, USA,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16,
pp.277-283, 1992.
44.Maijala,P.,“Application of some seismic data processing methods to ground
penetrating radar data,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16,
pp.133-138, 1992.
45.Maser,K. R.,“Highway speed radar for pavement and bridge deck
evaluation,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16, pp.267-276, 1992.
46.McMechan,A. George, Gaynor,C. Gerard and Szerbiak, B. Robert “Use of
ground-penetrating radar for 3-D sedimentological characterization of clastic
reservoir analogs,”Geophysics Vol. 62 ,No.3, pp.786-796, 1997.
47.Mellett,J. S.,“Location of human remains with ground- penetrating
radar,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16, pp.359-365, 1992.
48.Parry,N. S. and Davis,J. L. ,“GPR systems for roads and bridges,”Geological
Survey of Finland, Special Paper 16, pp.247-257, 1992.
49.Roberts,L. Roger and Daniels,J. J., “Modeling near-field GPR in three
dimensions using the FDTD method”, Geophysics Vol. 62 ,No.4, pp.1114-1126,
1997.
50.Sutinen,R.,“GPR and dielectric classification of glacial
materials,”Geological Survey of Finland, Special Paper 16, pp.103-110, 1992.
51.Topp,G. C.,“Electromagnetic determination of soil water content:measurements
in coaxial transmission lines,”Water Resources Research, Vol.16, No.3,
pp.574-582, 1980.
52.Topp,G. C.,“Determination of electrical conductivity using time domain
reflectometry soil and water experiments in coaxial lines,”Water Resources
Research, Vol.24, No.7, pp.945-952, 1988.
53.Vega Pérez Gracia, José Antonio Canas, Lluis G. Pujades, Jaume Clapés, Oriol
Caselles, Francesc García and Raul Osorio ,“GPR survey to confirm the
location of ancient structures under the Valencian Cathedral (Spain)
,”Journal of Applied Geophysics, Volume 43, Issues 2-4, pp.167-174, 2000.
54.http://class.yhps.tn.edu.tw/91tc05/new_page_3.htm