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一、關鍵挑戰Challenge
1. 民國99年4月25日國道3號南下3.1公里處發生了順向坡滑動,造成公路損壞與人命傷亡,因而促使地質法於民國99年12月8日制定公布,自100年12月1日施行,全文共 22條。
2. 地質法目的在於健全地質調查制度,有效管理國土地質資料,建立國土環境變遷及土地資源管理之基本地質資訊,幫助主管機關有效管理土地、保障人民生命財產安全。
3. 地質法第五條「中央主管機關應將具有特殊地質景觀、地質環境或有發生地質災害之虞之地區,公告為地質敏感區」,依據民國101年3月6日訂定發布之地質敏感區劃定變更及廢止辦法第二條,地質敏感區包括地質遺跡地質 敏感區、地下水補注地質敏感區、活動斷層地質敏感區、山崩與地滑地質敏感區、土石流地質敏感區、其他經中央主管機關認定之地質敏感區。
4. 地質法第八條「土地開發行為基地有全部或一部位於地質敏感區內者,應於申請土地開發前,進行基地地質調查及地質安全評估。但緊急救災者不在此限」,其進行基地地質調查及安全評估,應由依法登記執業之相關技師或依技師法規定得執行地質業務之技師辦理並簽證。
5. 綜觀國外早有針對國土規劃管理立法之先例,如英國、美國等,我國甫完成地質法並施行,如何將國家型計畫或學術研究成果所建置完成之全面性、廣域性的基礎資料,運用於地質敏感區之劃設,針對具有高風險地區採取因應對策,這將是中央與地方主管機關首要面臨的重要議題;另隨著時空轉換或颱風豪雨的影響,相關基礎資料的更新更是需要長遠規劃的工作。
6. 中興顧問社積極朝應用遙測及自動化判釋技術於環境監測、災害防治及預警努力,具有多起政府單位之技術服務實績,對於坡地社區或老舊聚落地質災害風險評估,已具備了相關的技術與經驗。
二、流程Process
1. 研究流程圖
圖1 地質災害敏感區評估流程圖
2. 關鍵技術:利用航照與衛星影像進行地質災害之地表及地貌特徵判釋,提供全面性之災害評估,並做為山崩潛勢分析之基礎。影像判釋流程如圖2所示,影像判釋重點有顏色、形狀、大小、型態、水系密度、紋理、共存及位置等(潘國樑等,2011)。
圖2 影像判釋流程示意圖
影像特徵
(1) 山崩:形狀上多呈現呈紡錘形、柳葉形、或眼淚狀,且其長寬比大,長軸方向與邊坡的傾斜方向一致;冠部常呈弧型,趾部則呈筆尖狀或水滴狀;山崩不會發生於平地或平坦地,但可能發生於河岸、陡崁、台地邊緣或崖坡。
A為新崩塌地
B為一個大滑體上的老崩塌地。
(Google Earth 影像)
(2) 地滑:地滑會有一個主滑動面,滑動後會露出冠部至頭部之間的主崩崖(Main Scarp),主崩崖一般都非常陡峻,為辨認地滑的最重要指標。依滑動面形狀的不同,一般可分為弧型滑動及平面型滑動二大類。
a. 弧型滑動的滑動面呈圓弧形,整體來看就是呈碗狀或盤狀,外形呈馬蹄形、畚箕形、舌形、或不規則形;長寬比接近於1,其比值比崩塌地小。
b. 平面型滑動的滑動面呈平面形或起伏不大的凹凸面,一般發生於岩盤內的不連續面,冠部及兩側通常呈線形。
a. 弧型滑動(Google Earth 影像) b. 平面型滑動(Google Earth 影像)
(3) 土石流:土石流的辨認需以整條土石流一併研判,無法將發源地、流通段及堆積區予以分割。土石流的發生除了需要具備豐富的土石料源外,尚需豐沛的水源,為了提供豐沛的水源,發源地必須是一個匯聚地表逕流的窪地,因此,匯水窪地就成為辨識土石流的一個重要地形特徵。
手掌狀的匯水窪地(Google Earth 影像)
三、成果Result
以臺北市山坡地老舊聚落進行地質敏感區影響範圍評估,爰為未來地質法之地質敏感區劃設之參考,茲將地質敏感區影響範圍評估研究成果分述如下:
(1) 地質災害影像判釋:依遙測影像進行山坡地老舊聚落範圍之地質災害判釋與數化工作,以建置完整且正確之環境地質圖。
(2) 現場查核:針對影像判釋成果進行現場查核,依邊坡災害岩性組合、各類不連續面或構造發達程度、邊坡型態、邊坡坡型、坡度、坡高、坡寬、水文分布狀況及土地利用狀況進行紀錄。
現調點1 現調點2
(3) 建置斜坡單元:以斜坡單元做為山崩潛勢分析以及地質敏感區劃設之基本單元。
(4) 山崩潛勢分析:依坡度、基岩性質及崩塌地分布等三類基本資料進行疊合分析,以網格單元呈現山崩潛勢值,最後將網格單元與斜坡單元圖層套疊計算,取得各斜坡單元內主要的山崩潛勢。
(5) 圖資套疊分析:套疊相關參考圖資,進行山坡地老舊聚落地質安全評估。
(6) 評估擴展適當緩衝區域:評估擴展地質敏感區下邊坡或坡腳區為適當的緩衝區域。
四、與其他核心技術關連性
1. DE0301-遙測影像分析與判釋技術
2. DM0101-坡地災害調查與防災疏散避難規劃
3. DM0201-豪雨誘發山崩潛勢評估技術
4. DM0202-土石流風險評估與災害管理
5. DM0301-大規模崩塌地調查與數值模擬技術
6. DU0301-道路阻斷潛勢與山區聚落孤島效應評估
7. DU0302-都會區環境地質調查及防災規劃
8. DU0303-坡地社區地質災害風險評估
五、成果發表
1. 楊樹榮、鄭錦桐、冀樹勇、紀宗吉(2011),「各國國家型山崩潛災計畫概況」,中興工程季刊,第113期第55~66頁。
2. 楊樹榮、林忠志、鄭錦桐、潘國樑、蔡如君、李正利 (2011),「臺灣常用山崩分類系統」,第十四屆大地工程研討會。
3. 林裕益、李正利、楊樹榮、鄭錦桐、冀樹勇 (2011),「臺北市與香港坡地管理策略比較」,2011年中華水土保持學會年會及學術研討會。
4. 邵國士、林彥享、鄭錦桐、沈哲緯、冀樹勇、高憲彰、李怡先、陳建忠 (2008),「遙測判釋與GIS技術輔助坡地社區安全評估之應用」 (97年 2008國際防災科技與防災教育研討會,雲林)
5. 沈哲緯、林彥享、邵國士、冀樹勇、高憲彰、許秋玲、李怡先、陳建忠 (2008),「運用3S技術進行坡地社區之安全評估與風險管理」 (97年 第12屆營建工程與管理學數研討會)
6. 沈哲緯、曹鼎志、鄭錦桐、林彥享 (2008),「以3S技術進行屏東縣霧台鄉好茶村土砂災害調查與評估」 (97年 第二十七屆測量及空間資訊研討會,台南)
7. 沈哲緯、林彥享、邵國士、冀樹勇、高憲彰、鄭錦桐 (2008),「運用遙測與資料探勘技術建立坡地社區之風險管理模式」 (97年 2008年臺灣災害管理研討會)
8. 林彥享、邵國士、吳秋雅、沈哲緯、鄭錦桐、李怡先、陳建忠、高憲彰、冀樹勇 (2008),「運用遙測與GIS技術輔助坡地社區之安全評估與管理」 (97年 建築學報)
9. 冀樹勇、沈哲緯、林彥享、邵國士、謝寶珊、高憲彰 (2009),「運用遙測與GIS技術判釋坡地社區周緣環境地質災害」 (98年 2009年山坡地社區災害防制技術研討會,臺北)
10. 沈哲緯、林彥享、邵國士、李怡先、陳建忠、冀樹勇、高憲彰(2009),「運用資料採礦與遙測技術建立坡地社區風險評估與管理模式」 (98年 98年地質地物年會暨學術研討會,苗栗)
11. 沈哲緯、林彥享、邵國士、唐家慶、李怡先、陳建忠、冀樹勇、高憲彰(2009),「運用高精度數值地形與立體像對判釋坡地社區敏感防治區域」 (98年 98年地質地物年會暨學術研討會,苗栗)
12. 沈哲緯、林彥享、邵國士、李怡先、陳建忠、冀樹勇、高憲彰 (2009),「運用3S技術與多變量統計建立坡地社區之風險評估模式」 (98年 第十三屆大地工程研討會,宜蘭)