核心技術名稱：莫拉克災區土石流發生因子關連性探討
摘 要
莫拉克颱風在民國98年年8月7日至9日襲擊台灣，並在南台灣降下了大量的降雨，特別是屏東、嘉義、高雄等靠近中央山脈之區域。而莫拉克颱風後，大量詳細的現地調查被實行，也蒐集了相當多的災情資料，農委會水保局作為土石流災害防救業務之主管機關，分析土石流可能致災原因、條件，已成為莫拉克颱風災後土石流災害防治之重要工作。而本計畫「莫拉克災區土石流發生因子關連性探討」主要是探討莫拉克颱風時受災嚴重之六縣市(南投縣、嘉義縣、台南市、高雄市、屏東縣、台東縣)中，218條土石流潛勢溪流之土石流發生因子。
本計畫實際應用現地調查及莫拉克颱風災害資料，依地形、降雨、土砂來源來探討土石流發生的因子，計畫成果如下所示。
- 利用主成分分析、皮爾森相關性分析等統計分析法，將因子由101個篩選至18個，並藉由AUC值瞭解單一因子預測土石流，結果發現AUC值最高為0.5670，這代表無法以單一因子有效的預測土石流發生。
- 接著則採用泡泡圖及三維散布圖探討「集水區平均坡度」及「各潛勢溪流線50公尺環域範圍內之崩塌率」與雨量間相互關係，並歸納出莫拉克颱風時易發生土石流現象之因子區間。此外並採隨機森林演算法(random forest, RF)針對多變量因子間關連性進行研究與探討，發現莫拉克颱風時，土石流顯著發生因子分別是「有效累積雨量」影響最大(RI=0.0668)，「時雨量」次之(RI=0.0222)，之後依序「各潛勢溪流線50公尺環域範圍內之崩塌率」(RI=0.0189)、「10度以上有效集水區高度平均值」(RI=0.0180)。由結果可知，莫拉克颱風引發土石流最顯著因子是降雨因子，其次才是土砂來源(崩塌地)、集水區高程因子、集水區形狀因子及其它地形指標影響。
- 此外並以南投縣神木地區作為示範，藉由雨量及歷史災害事件推求神木地區發生土石流事件之下邊界；及購置凡那比颱風前後衛星影像進行崩塌地判釋，瞭解凡那比颱風前後崩塌地變化情形；及編修4期歷史DEM，探討投縣DF199潛勢溪流由下游至上游的歷年地形變化趨勢。
- 另外本計畫亦邀請兩位國際學者於100年8月27日至9月2日至台灣訪問，並於該期間舉行一場「100年坡地災害風險研討會」，以瞭解歐洲國家在土石流防災與水土保持之發展。
本計畫之各項成果可供土石流防災管理之參考。
關鍵詞：土石流、發生因子、統計分析、災害管理、數值高程地形。
