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研究生: 吳思宓
Wu, Szu-Mi
論文名稱: 降雨誘發邊坡崩塌之探討與評估模式之建置
Study on Rainfall-Induced Landslide and Construction of Evaluation Model
指導教授: 陳景文
Chen, Jing-Wen
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: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 103
中文關鍵詞: 坡地崩塌最大概似法不安定指數法地理資訊系統
外文關鍵詞: Landslide, Maximum Likelihood Method, Dangerous Value Method, Geographic Information System
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  • 台灣山坡地佔整體面積的四分之三,近年來科技與各項技術的發展以及人口迅速增加,山坡地開發激增,再者台灣處於板塊交接處,地震活動十分頻繁,加上全球氣候變遷,因此山坡地災害例如河道或道路邊坡崩塌、土石流等災害頻傳,嚴重影響區民的生活與安全。因此,針對降雨影響坡地災害之評估,實為坡地防災重要的課題之一。
    本研究根據歷史災害,採用近年造成研究區域邊坡崩塌之南瑪都颱風與康芮颱風侵襲前後之時間範圍為基準,運用最大概似法於高解析度衛星影像之判釋分類,藉以得到崩塌災害發生前後之地表變遷,並結合災害前後數值高程圖及降雨資料,利用不安定指數法建立潛勢評估模式,再透過地理資料平台建置資料庫及繪製坡地崩塌潛勢圖。本研究亦繪製裸露地分布圖,探究崩塌地空間分布特性與自然環境間之關係。
    本研究考量的災害因子包含自然因子(高程、坡度、坡向、地質、坡度粗糙度、地形粗糙度、距水系距離、距道路距離)、坡地擾動因子及降雨觸發因子等。研究結果顯示,影像判釋分類結果具有中偏高程度之精確度,且崩塌潛勢評估結果顯示,研究範圍之坡地擾動程度、地質、坡度及坡地粗糙度等對邊坡崩塌之影響最大。經與歷史災害點位套疊後,顯示研究區域崩塌潛勢圖準確率平均為74%;結果亦顯示研究範圍高程位於450m至750m、坡度介於30~55度內之崩塌網格量較多,且坡地擾動程度越大,崩塌網格量也愈多。此外,不論雨量多寡,坡地不安定程度愈高,崩塌發生的比例也愈多,且在不安定程度低時,有效累積雨量愈高,則有崩塌的可能性。再者,研究區域經降雨後舊崩塌地發生再崩或擴大的可能性,較新崩塌發育的情況多;研究區歷經颱風事件侵襲後對道路下邊坡的穩定有顯著的影響。本研究成果將可提供相關單位做為邊坡崩塌災害防治策略擬定時之參考。

    Based on historical disaster records of research areas, the method of maximum likelihood and geographic information system (GIS) were implemented in the analysis techniques for the interpretation of satellite images before and after Typhoon Kangrui and Typhoon Nanmadol and to obtain the surface information and landslide data. By using the dangerous value method, digital elevation model and rainfall records, this study established an evaluation model of rainfall-induced landslide potential. Then, the landslide potential map of research areas was also drawn by using GIS. In this study, we also explore the effect of the rainfall on landslides, and the relation between landslide zones and regional characteristics.

    摘要 I Abstract III 致謝 XI 目錄 XIII 表目錄 XVII 圖目錄 XXI 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 1 1.3研究範圍 2 1.4研究流程 4 第二章 文獻回顧 6 2.1影像分類判釋之相關研究 6 2.2雨量警戒基準之相關文獻 7 2.3崩塌災害之相關研究 8 2.4道路邊坡崩塌之相關研究 8 第三章 研究方法 10 3.1地理資訊系統 10 3.2最大概似法 12 3.3精確度評估 13 3.4雨量分析方法 15 3.4.1有效累積雨量 15 3.4.2降雨強度 17 3.5不安定指數 17 第四章 影像判釋分類與坡地崩塌評估模式建置 20 4.1衛星影像前處理 20 4.1.1衛星影像融合 20 4.1.2衛星影像定位 21 4.1.3衛星影像除雲 22 4.2訓練樣區選定與圈繪 23 4.3最大概似法應用於影像判釋分類與精確度評估 24 4.3.1最大概似法判釋分類 24 4.3.2精確度評估 25 4.4坡地崩塌潛勢評估 28 4.4.1影響因子選定 28 4.4.2影響因子相關性檢定 42 4.4.3不安定指數法應用於坡地崩塌潛勢評估 45 4.4.4崩塌發生機率之推估與崩塌潛勢圖繪製 48 第五章 結果與討論 51 5.1山脊線萃取 51 5.2崩塌地擷取 52 5.3崩塌影響因子與崩塌面積之探討 54 5.4雨量與不安定指數關係之探討 60 5.5崩塌地空間分布之探討 62 第六章結論與建議 68 6.1結論 68 6.2建議 69 參考文獻 70 附錄一 崩塌災害潛勢因子權重評分表 75 附錄二 各因子權重彙整一覽表 87 附錄三 邊坡崩塌潛勢圖 88 附錄四 各因子與崩塌網格數關係圖 93 附錄五 崩塌不安定指數-雨量-崩塌與否關係圖 98 附錄六 道路上與下邊坡裸露地分布圖 102

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    下載圖示 校內:2021-08-20公開
    校外:2021-08-20公開
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