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2017SWCB_WCMD (氣候變遷下山坡地北部地區環境監測與變遷分析 行政院農業委員會水土保持局)

計畫名稱:「氣候變遷下山坡地北部地區環境監測與變遷分析」

委託單位:行政院農業委員會水土保持局

摘要

台灣是全世界受到土砂災害威脅前三名之高風險地區,整體性治山防災工作,一直是政府戮力的目標。水土保持局從「治山」、「防災」、「保育」及「永續」等面向考量,多年來已針對沖淤嚴重之野溪坑溝及崩塌、地滑地,以防砂壩、潛壩或整流、護岸、堤防、排水等工程方法,近年來更提倡自然工法、節能減碳,因地制宜,進行治理。然而各項治理工程之成效,必須持續進行追踨評估,治理區內之地貌變遷與致災潛勢分析也需要整體考量。為瞭解重點治理區治理成效及分析歷年災害潛勢變化,本計畫針對所關注之重點治理區,建置2公尺解析度之福衛二號與SPOT多期遙測影像,並將影像進行嚴密的錯位修正,自動正射糾正、多期影像幾何配準與輻亮度正規化、彩色融合、邊緣銳化與可適化對比增揚等精細複雜的處理,以利準確之地貌變遷分析。再套疊工程點位資料,劃分不同尺度的範圍,分別對於治理區、子集水區、以及山坡地等範圍,根據土地使用和保全對象圖資,確立重要影響範圍。並將三種尺度範圍進行三類量化統計:第一類為使用正規化差異植生指數NDVI與綠度指數Greenness,配合坡度,圈繪並統計植生面積;第二類利用前後期影像,套疊數值高程模型,進行崩塌判釋與面積統計;第三類則使用國土調查河道及溝渠圖資,進行河道變遷面積定量統計。結合判釋之崩塌與河道成果,統計分析近河道崩塌,提供該區域之治理工程成效進行分析探討,進行致災潛勢變遷分析,藉以瞭解重點治理區地貌變遷演變情形,及分析治理成效,俾供日後整治工作優先順序及治理目標之參考。

本計畫將前期北部重點治理區致災潛勢變遷分析之22處子集水區,與本年度因蘇迪勒重災區新增6處子集水區,普查共28區,建立子集水區基本資料並進行普查與地貌變異判釋,分析該子集水區與其重點治理區之現況,本年度成果選取六處進行空拍與地面調查,將重要工程與重點治理區現況,獲最新之高解析度空拍影像,進行兩期施工前後拍攝,將治理區域建置數值高程模型,估算兩期治理前後地貌差異,建置基礎資料,在災害來臨時,更快速比對前後期資料,進行重點治理區之監測變化估算,以利進行更詳盡治理工程成效分析。

結合普查、治理工法與空拍現況,製作治理成效宣傳中英文版影片與海報,成果資料協助臺東台坂溪整治工程、南投粗坑吊橋治理工程與臺中中埔10橋治理工程,獲得公共工程金質獎殊榮。針對治理成果,製作治理成效之影片與海報,將水土保持局治理成效,以生動的方式進行推廣。

並彙整子集水區多年期衛星影像,藉由過去普查區域多期崩塌目錄,以及崩塌最適集水區範圍,計算最適集水區崩塌面積及標準差,依各普查區崩塌情形,進行安定指標分級,能充分掌握子集水區變遷情況。再利用多元衛星資料對全台各集水區進行長時間高頻率之監測,持續掌握集水區之環境變化,發展自動地貌變異判釋,如有重大災害發生後或對於投入治理之集水區現況進行更即時的監測。藉由TCCIP模擬雨量資料,分析未來氣候變遷下,颱風豪雨之強度與頻率改變對於崩塌形成之影響,據以評估高致災潛勢之災害熱點。藉以掌握重點治理區災害變遷趨勢及治理成效,俾供日後分級治理工作及治理目標之參考。

將多年期普查衛星、開放資源衛星影像與判釋成果圖資,建置於崩塌地變遷分析輔助查詢工具,並結合過去普查成果建立崩塌安定指標,應用現今開放資料自動地貌變異監測,整合未來氣候變遷雨量探討崩塌潛,三大主軸功能提供於本局同仁進行線上應用,使得各相關單位能夠套疊圖資,進行防災治理之決策協助。

關鍵詞:多元衛星、重點治理區、安定指標、治理成效、自動變遷分析、氣候變遷