適用對象
  • 政府部門
  • 研究機構
災害類型
  • 土石流/山崩

運用雷達衛星影像進行大規模崩塌潛勢區之地表觀測與變形量分析

年度 108年度
主管單位 行政院農業委員會水土保持局
執行單位 中國文化大學地質學系
預算來源 科技經費
執行經費(仟元) NT$4060.00
執行期間(起&迄) 2019/1/1~2019/12/31
計畫主持人 李秉乾
計畫重點描述 大規模崩塌可視為深層重力邊坡變形(deep-seated gravitational slope deformation, DSGSD),其在發生大規模快速運動前,運動型式常為慢速且連續之重力變形或潛變,進而往往直接或間接造成山坡地房舍、道路及相關設施的災損。目前研判大規模崩塌潛勢區多採用空載光達判釋地形特徵,輔以野外現勘評估其崩塌機制及潛在危害程度,並透過各種地表及井下變形觀測系統,進行觀測大規模崩塌之活動特性。唯缺乏區域尺度之長期地表地形變化,進而系統性分析地表變形特徵,評估大規模崩塌潛勢區之地質概念模式。
近年來合成孔徑雷達干涉技術 (Interferometric synthetic aperture radar, InSAR)廣泛地應用於自然災害相關領域,其全天候、高解析度和連續空間覆蓋的優勢,可快速產製大範圍地表變形資料。行政院農業委員會水土保持局(以下稱水土保持局)自104年度即投入大規模崩塌潛勢區地表地形特徵與活動性觀測技術研發,使用日本雷達衛星影像(ALOS/ALOS2),配合時域相關點雷達干涉技術(Temporarily Coherent Point InSAR, TCP-InSAR)。透過SAR雷達衛星觀測大面積地表變形,將其優勢應用在防災科技與智慧坡地觀測之實務工作。目前世界各國皆紛紛投入研究、發射雷達衛星,全面性地覆蓋地球表面,結合不同雷達衛星種類時,將提高雷達影像之時間解析力,進而有助於達到廣域性大規模崩塌潛勢區之活動性觀測。
必要工作項目 1. 衛星雷達影像前處理精進:對衛星原始影像進行格式轉換、時空基線評估、雷達影像優選及大氣、軌道與地形效應等修正。
2. 廣域大規模崩塌之地表長期平均變形量估算:分析2014年至2018年間ALOS2雷達衛星影像之地表平均變形量資訊,並比對前期ALOS雷達衛星影像成果,探討大規模崩塌活動區塊之地表變形特徵。
3. 多時期雷達衛星影像地表變形量分析:選定直接影響聚落安全及重要公共設施之重點邊坡,進行大規模崩塌潛勢區之時序累積地表變形量分析。
4. 單頻GPS地表位移觀測資料比對與精度評估:在一致的LOS衛星觀測方向上進行不同時空尺度之地表位移資料比對,進行大規模崩塌潛勢區位長期平均變形量之檢核與精度評估作為外部驗證基礎。
5. 重新計算全台182處大規模崩塌潛勢區位活動性指標:利用幾何學關係將對應的相對衛星入射方向轉變形資訊換為坡面方向的位移,進而更加準確計算全台182處大規模崩塌潛勢區位活動性指標。
預期成果產出 1. ALOS2雷達衛星影像前處理工作與同調性分析,以改善多時序列干涉處理地表變形量分析成果之品質。
2. 解算ALOS2影像期程內18處大規模崩塌潛勢區之平均地表長期變形量。
3. 五處重點邊坡之時序地表累積變形量計算分析與成果檢核工作。
4. 比較5處單頻GPS觀測站地表觀測量與TCP地表變形成果。綜整地表觀測成果進行野外現勘,並提出大規模崩塌潛勢區位之活動性評估。
5. ALOS1解算之地表長期平均變形量轉換為坡面方向之方法建立、轉換處理與活動性指標評估。
對應方案課題
  • 課題四:精進防災科研技術
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