簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 黃玉婷
Huang, Yu-ting
論文名稱: 利用TWVD2001水準資料推估臺灣地區高程變動速度場之研究
Estimation of Taiwan Vertical Velocity Field Using TWVD2001 Leveling Data
指導教授: 楊名
Yang, Ming
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 測量及空間資訊學系
Department of Geomatics
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 平差速度場水準
外文關鍵詞: Adjustment, Velocity Field, Leveling
相關次數: 點閱:52下載:4
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 臺灣現行採用的高程基準TWVD2001(Taiwan Vertical Datum 2001)為內政部於2000 年至2003 年間分兩階段進行精密水準測量所建置完成,包含一等一級與一等二級水準網,共計2065 個一等水準點,建置至今已接近十年,且已實施數次一等水準測量。本研究之目的在於結合2000 年至2008 年間,由內政部在TWVD2001 水準點上所實施之一等水準測量觀測資料,以帶有速度量未知數之水準網平差求解各一等水準點之平均高程變動速度量,再以最小曲率法內插獲得速度場資訊。平差成果顯示:(1)水準點高程變動速度之平均估計精度可達到±0.164 cm/yr;(2)在99.9%信心區間之下,一等水準點中有785 個點位相對於基隆平均海水面之高程變動速度為顯著的;(3)
    臺灣地區高程變動速度場顯示:彰化、雲林、嘉義、屏東、宜蘭地區為地勢沉陷區,其中以雲林縣沉陷最為顯著,最大-9.83cm/yr,平均-3.65cm/yr,而中央山脈、海岸山脈則為抬升區,抬升速度最大之水準點位於花蓮縣,為2.94cm/yr。其結果和中央地質調查所之全島GPS 估計成果大致吻合,而由於精密水準測量為高程方面精度等級最高之測量方式,故本研究之成果對於臺灣高程變動趨勢之探討具有重要參考意義。

    Taiwan Vertical Datum 2001(TWVD2001) which is widely used in Taiwan today,was first established by the Ministry of the Interior with precise geodetic leveling technique between 2000 and 2003. TWVD2001 contains first-order first-class and first-order second-class leveling networks with 2065 first-order benchmarks. TWVD2001 has been set up for almost ten years, and several first-order leveling campaigns were measured. The purpose of this research is to combine different first-order leveling campaigns collected from 2000 to 2008 to calculate the average
    vertical displacement rates of benchmarks by least-squares adjustment. Afterwards, velocitiy field is interpolated by the minimum curvature method using estmated point rates. This thesis has obtained three conclusions as follows:(1)The average accuracy of the vertical rate is ±0.164 cm/yr. (2)For 99.9% confidence intervals, there are 785
    vertical rates of benchmark are significant out of all benchmarks. (3)According to Taiwan vertical velocity field results:Zhanghua, Yunlin, Jiayi, Bingdong and Yilan are
    land subsidence areas. Especially, Yunlin appears to be the most severe land subsidence area which shows the average sinking rate at -3.65 cm/yr and the largest sinking rate at -9.83 cm/yr. The Central Range and Coastal Range are rising area. The largest uplifting rate of benchmark is in Hwalien which is 2.94cm/yr. The results of this thesis agree with the island-wide GPS results obtained by Central Geological Survey. Because of the
    leveling technique is the most precise way to obtain orthometric height, the results of this thesis will play an important role in future research of land vertical displacement in Taiwan.

    摘要.................................................. I ABSTRACT..............................................II 誌謝................................................ III 目錄................................................. IV 表目錄............................................... VI 圖目錄...............................................VII 第一章 緒論........................................... 1 §1-1 研究動機與目的................................... 1 §1-2 文獻回顧......................................... 2 §1-3 研究方法......................................... 3 §1-4 論文架構......................................... 4 第二章 高程系統與水準測量............................. 5 §2-1 高程基準面....................................... 5 §2-2 大地位數與正高系統............................... 7 §2-2-1 大地位數之概念................................. 7 §2-2-2 正高系統....................................... 7 §2-3 精密水準測量及其系統誤差......................... 9 第三章 臺灣一等水準網................................ 16 §3-1 早期之臺灣高程基準.............................. 16 §3-2 TWVD2001 臺灣高程基準........................... 18 §3-3 臺灣地區之水準原點K999 ......................... 20 §3-4 TWVD2001 之水準測量資料......................... 22 第四章 平差模式...................................... 25 §4-1 Gauss-Markoff 模式.............................. 25 §4-2 傳統之水準平差模式.............................. 27 §4-3 帶有速度量未知數之水準平差模式.................. 29 §4-4 最小曲率法內插模式.............................. 32 第五章 資料處理與成果分析............................ 34 §5-1 水準點高程變動分析.............................. 34 §5-2 資料處理流程.................................... 42 §5-3 新點測段合併.................................... 44 §5-4 相對於參考時刻之時間間隔計算.................... 47 §5-5 地震位移量之改正................................ 48 §5-6 平差成果........................................ 55 §5-7 高程變動速度估值顯著性分析...................... 60 第六章 結論與建議.................................... 64 參考文獻............................................. 66 附錄一 未估計速度量之水準點:新埋設點................ 70 附錄二 未估計速度量之水準點:疑似位移點.............. 77

    工研院能資所,2001,臺灣地區地層下陷之監測、調查及分析期末報告,經濟部水資
    源局,臺北。
    內政部,1979,臺灣地區一等水準點檢測成果表,臺北。
    內政部,1988,臺灣地區海岸土地測量水準點成果簿,臺北。
    內政部,2001,一等水準測量作業規範,內政部,臺北。
    孔祥元、郭際明、劉宗泉,2001,大地測量學基礎,武漢大學出版社,南京。
    中興測量公司,2006,95 水準工作報告(西南沿海),中興測量有限公司,臺中。
    中央地質調查所,2008,地震地質與地變動潛勢分析-地變動監測分析(1/4),經濟
    部,臺北。
    吳東軒,2006,精密水準測量誤差分析:轉點沉陷效應之探討,國立成功大學測量及
    空間資訊學系碩士論文,臺南。
    武漢測繪科技大學,1996,測量平差基礎,測繪出版社,北京。
    邱詠恬、景國恩、侯進雄、胡植慶、饒瑞鈞,2008,由2002-2006年之GPS觀測資料
    探討宜蘭平原之地殼變形,經濟部中央地質調查所特刊,第二十號,第111-124頁。
    施永富,2002,測量學,三民書局,臺北。
    張嘉強,1987,精密水準測量中重力與大氣折射之系統誤差研究,國立成功大學航空
    測量研究所碩士論文,臺南。
    張順隆,1997,臺灣地區基準轉換之研究,國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論
    文,臺南。
    67
    陳國華,2004,整合TWVD2001 水準及GPS 資料改近臺灣區域性大地水準面模式以
    應用於GPS 高程測量,國立成功大學測量及空間資訊學系博士論文,臺南。
    國土測繪中心,2004,玉山正高測量作業報告,內政部,臺中。
    曾清涼、劉啟清,1988,水準測量的折射誤差分析(I)(II),國科會專題研究報告,
    臺南。
    曾清涼、楊名、劉啟清、余致義、林宏麟,2001,一等一級水準網測量督導查核工作
    總報告書,國立成功大學,臺南。
    黃金維,2001,一等一級水準點上實施重力測量工作報告書,國立交通大學土木工程
    學系,新竹。
    曾清涼、楊名、劉啟清、余致義、林宏麟,2003,一等二級水準網測量督導查核工作
    總報告書,國立成功大學,臺南。
    黃金維,2003,臺灣地區大地水準面模式精度評估期末報告書,國立交通大學土木工
    程學系,新竹。
    經濟部、行政院農林委員會、內政部,2005,彰化雲林地區地層下陷防治計畫,臺北。
    劉啟清,1986,精密水準測量之系統誤差,第五屆測量學術及應用研討會論文集,第
    F1-F25 頁,臺南。
    劉啟清,1998,臺灣地區驗潮站長期監測資料之計算及高程基準網之建立工作,中央
    研究院地球科學研究所,臺北。
    劉啟清,2000,臺灣地區驗潮站及高程基準網之監測及計算工作,中央研究院地球科
    學研究所,臺北。
    蔡俊雄,2005,臺灣地區全球衛星定位系統與地下水觀測系統之建置與應用,交通部
    中央氣象局地震測報中心,臺北。
    68
    蕭宇伸,2002,嚴密正高改正,國立交通大學土木工程學系碩士論文,新竹。
    蘇哲民,2003,TWVD2001 一等水準觀測資料之系統誤差分析,國立成功大學測量
    及空間資訊學系碩士論文,臺南。
    Bomford, G.., 1980, Geodesy, 4th Edition, New York, Oxford University Press.
    Briggs, I.C., 1974, Machine Contouring Using Minimum Curvature, Geophysics, Vol.39,
    No.1, pp.39-48.
    Ching, K. E., Rau, R. J., and Zeng, Y. H., 2007, Coseismic source model of the 2003 Mw
    6.8 Chengkung earthquake, Taiwan, determined from GPS measurements, Journal of
    Geophysical Research, Vol. 112. B06422.
    El-Fiky, G., and Kato, T., 2000, Study of periodic vertical crustal movement in the
    Omaezaki peninsula, Central Japan, and it’s tectonic implications, Earth Planets Space,
    Vol. 52, No. 1, pp. 25-35.
    Heiskanen, W. A., and Moritz, H., 1967, Physical Geodesy, San Francisco, W. H.
    Freeman and Company.
    Hirvonen, R. A., 1960, New Theory of the Gravimetric Geodesy, Helsinki, Publications of
    the Isostatic Institute of the IAG.
    Jekeli, C., 2000, Height, the Geopotential, and Vertical Datums, Department of Geodetic
    Science, The Ohio State University, Columbus.
    Koch, K. R., 1999, Parameter Estimation and Hypothesis Testing in Linear Models, 2nd
    Edition, Spring-Verlag, Germany.
    Kukkamäki, T. J., 1980, Error Affecting Levelling, Proc. NAD Symposium, Ottawa, pp.
    1-10.
    69
    Lapin, L. L., 1990, Probability and Statistics for Modern Engineering, 2nd Edition, Boston,
    PWS-KENT Publishing Company.
    Pelzer, H., 1983, Systematic Instrumental Error in Precise Levelling, Bonn, Fred.
    Dümmler's Verlag.
    Rapp, R. H., and Balasubramania, N., 1992, Aconceptual Formulation of a World Height
    System, The Ohio State University, Columbus.
    Rappleye, H. S., 1948, Manual of Leveling Computation and Adjustment: Supersedes
    Coast and Geodetic Survey Special Publication, NOS/NOAA, Rockville.
    Rau, R. J., Ching, K. E., Hu, J. C., and Lee, J. C., Crustal deformation and block
    kinematics in transition from collision to subduction: GPS measurements in northern
    Taiwan, 1995-2005, JGR (accepted).
    Seeber, G.., 1993, Satellite Geodesy: Foundations, Methods, and Applications, New York,
    Walter de Gruyter.
    Smith, W.H.F., and Wessel, P., 1990, Gridding with Continuous Curvature Splines in
    Tension, Geophysics, Vol.55, No.3, pp.293-305.
    Torge, W., 1991, Geodesy, 2nd Edition, Berlin, Walter de Gruyter.
    Vanicek, P., 1991, Vertical datum and NAVD88, Surveying and Land Information System,
    Vol.51, No.2, pp.83-86.
    Yu, S.-B., H. Y. Chen, and L. C. Kuo, 1997, Velocity field of GPS stations in the Taiwan
    area: Tectonophysics, Vol.274, pp.41-59.

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2008-08-19公開
    QR CODE