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研究生: 謝旻修
Hsieh, Min-Hsiu
論文名稱: 以遙測影像資料分析植生覆蓋與台灣南部山崩發生之關聯
Analysis of Relationship Between Vegetation Cover and Landslides at Southern Taiwan with Remote Sensing data
指導教授: 余騰鐸
Yu, Teng-To
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 71
中文關鍵詞: 山崩植被指數不安定指數法遙測影像山崩因子係數代換
外文關鍵詞: Landslide, Vegetation Index, Instability Index Method, Remote Sensing
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  • 由於台灣地形擁有許多陡峭山坡且降雨頻繁等因素的影響,邊坡崩塌的發生機率高於其他地區,且近年來風行的高山茶、水果、檳榔,隨著這些開發行為,森林植被面積及密度正在逐漸減少,破壞了水土的保持,增加了土石流失、邊坡崩塌發生的頻率,因此本研究旨在探討台灣南部區域在環境因素之間對於山崩的相互作用特別著重在於植被生長之影響。
    本研究探討植被對崩塌的影響性,研究方式是以五種固定的因子,加上衛星影像、高光譜、光達點雲資料等為來源的植被因子,觀測植被使用的資料,有福衛二號/SPOT-6衛星影像、CASI-1500機載高光譜資料及光達點雲資料(LiDAR)。而後以植被光譜上的特性,用植被指數的方式,在衛星影像及高光譜影像上取特定波譜,運算植被生長狀態,以及使用光達資料計算地面的穿透率來計算植被覆蓋率的影響。
    在不同時間點及不同地點的因子權重係數代換上,從研究結果中遙測法取得植生指數的差異比較不同可以發現,兩者的替代可行性極高,其誤差百分比皆小於3(%),進而分析其對山崩的影響。而相同地點不同時間點以及不同區域時間點相同的係數代換,則是同區域不同時間的因子權重代換預測結果較優,表示同區域的山崩潛勢模型精確度優於不同地區的預測值。

    Because of the steep terrain, uneven rainfall, and the popularity of camellia, fruits and betel nut culture that changes the land-cover in recent years. The probability of landslides in Taiwan has gradually increased.
    The area and density of forest vegetation are gradually decreasing and the function of conservation of water and soil is destroyed causes by landslides.
    Therefore, this study aims to explore the effect of the interaction between the growth of vegetation and environmental factors on the landslides. The research method is based on five fixed landslide factors, plus the vegetation factor derived from satellite images、hyperspectral images、LiDAR point cloud data. Sources include satellite imagery FORMOSAT II, SPOT-6, CASI-1500 airborne hyperspectral data and LiDAR data.
    First, taking the spectral characteristics of vegetation to use the vegetation index method. Then, take a specific spectrum in the satellite image and hyperspectral image to calculate the vegetation growth status and calculate the vegetation coverage by using the LiDAR data to calculate the ground penetration rate.
    From the results of the remote sensing method, the difference in the index of the planting index can be found. It can be found that the substitution of the factor weight coefficient at different time points and different locations is very feasible. The error percentage of the result is less than 3 (%). The factor weight substitution forecast results in different time at the same region are better than the factor weight replacement forecast results in the same time at different regions.

    摘要 I ABSTRACT II 誌謝 V 目錄 VI 表目錄 IX 圖目錄 X 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究方式與流程 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 光譜相關應用 5 2.2 光達點雲資料 8 2.3 資料說明 9 2.3.1 機載高光譜CASI-1500介紹 10 2.3.2 空載光達掃描儀與地面控制使用設備 11 2.4 邊坡崩塌影響因子 13 2.4.1 雨量 14 2.4.2 地形因子 16 2.4.3 植被因子 17 2.4.4 與道路距離 20 第三章 研究區資料與研究方法 22 3.1 研究區範圍 22 3.2 研究方法 25 3.3 研究工具 26 3.3.1 ArcGIS10.4.1 26 3.3.2 ENVI 26 3.3.3 LAStools 27 3.4 不安定指數法 28 3.4.1 崩壞比與變異係數 28 3.4.2 崩塌因子權重 29 3.4.3 崩塌潛感值計算 30 3.5 植被指數 31 3.6 高光譜影像(HYPERSPECTRAL IMAGE) 33 3.7 光達點雲資料 33 第四章 研究成果與討論 35 4.1 光達資料處理與校正 35 4.2 光達點雲穿透率 37 4.3 高光譜影像資料校正 38 4.4 崩塌潛感圖建置 42 4.5 因子權重係數代換 51 4.6 潛感圖驗證 58 4.7 討論 63 第五章 結論與建議 66 5.1 結論 66 5.2 建議 67 參考文獻 68

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