林務局農林航空測量所 胡淑惠

　　臺灣因其特殊的地理位置，不但具有地槽與島弧雙重構造，且又位居歐亞板塊與菲律賓板塊的交界衝撞帶上，由於板塊的相互運動、碰撞、擠壓與張裂運動十分活躍，因此全島不僅高山峻嶺多，大小地震更是頻繁。在這樣破碎的地質與險峻地形結構下，復又面臨多雨、多颱的氣候環境，導致崩塌與土石流災情成為臺灣山坡地最常見的天然災害。

　　近年來由於受到全球氣候急遽變遷之影響，自然災害發生之頻度與規模更加變得難以預測，常年來政府與學術單位雖積極投入環境災害的防治與研究工作，然而，發生嚴重崩塌之初，通常均伴隨其他重大災情發生，如土石流、堰塞湖 … 等等災害，如欲透過地面調查來掌握災情狀況，恐緩不濟急，且易造成人員之傷亡。因此如何有效且迅速的對這些環境敏感區域進行調查與持續監測，實為刻不容緩的課題。

一 . 空間圖資運用讓災區資訊掌握更迅捷

　　災害發生後，傳統的勘查方式都是透過現場調查的方式，雖然直接投入人力深入災區所得資訊較為準確，且能更清楚瞭解崩塌地所處的岩層特性與崩塌發生間的關聯機制；然而災害發生之初，通往災區之交通路線往往柔腸寸斷，沿線土石崩塌嚴重，勘查人員不易深入，加上受地形地物的影響，局部區域的災情調查難有效執行，導致調查作業難免曠日廢時。不過隨著空間資訊技術的蓬勃發展，相較於現場實勘，藉由航遙測空間資料之蒐集、分析，足可於災害應變的不同階段提供必要之 空間圖資 ，發揮災害管理的功能。

　　災害發生初期，透過航遙測技術即可於短時間內取得大範圍災害區域之影像資料，提供指揮官快速且全面性的崩塌地分布狀況及分析資料；除此，後續更可透過多時期之航遙測影像及技術運用，對災區的變遷情形進行監控，進而提供更迅速且可用的參考數值。

二 . 航測技術於崩塌地之判釋及應用

　　早期有關崩塌地之判釋資料，主要係先於航照上判釋後再轉繪於地形圖上，再輔以實地檢視，惟其間所產生之誤差則難以量化，然隨著時間長軸的推進，數位相機的引進，類比影像已被數值影像完全取代，在此同時，亦將崩塌地判釋工作推向一新紀元。

　　災害發生後，精確且迅速掌握災後狀況，係各界一致的期盼，在尚未進入數值影像的時代，崩塌地的判釋作業全需仰賴專業判釋人員來進行，但在影像解析度不佳的情形下，實務上之判釋工作仍面臨相當挑戰。縱然目前航照影像的地面解析度已達 25 公分，加上人工判釋亦可達一定之準確度，然當災害範圍較大時，仍不免得投入龐大之人力及時間，故現今亦開始有應用衛星影像資料進行自動化產製崩塌地之相關研究陸續發表，實務上是藉由影像之光譜反應、紋理．．．等等特性進行自動判釋，但缺點是所得結果之誤授及漏授所佔的比例仍無法滿足實際應用的要求，故目前自動化判釋成果，仍需輔以人工檢核的方式來提高準確度。

　　姑且不論係藉由人工或自動方式來進行崩塌地判釋工作，於摒除天候不佳因素，取得原始航拍影像後，如何加快後續影像處理速度及維持正射影像的品質，才是突破瓶頸的關鍵。

　　由於航空照片中心投影及位移的特性，故藉由影像正射糾正來改正其位移及比例尺之誤差，是影像資料處理的重要環節。隨著航測科技進步及提升， POS 機載慣性定位定向系統（ Position and Orientation System ）的引進，已簡化了空中三角測量平差程序，在正射影像生產流程上，大幅縮減投入之時間及人力，並提升了航測製圖的效率及精度，此項突破同時也降低了利用航攝影像判釋時所造成的誤差。

　　透過 數值影像 配合地理資訊系統及相關軟體之應用， 已是目前在崩塌地判釋作業上不可或缺的重要工具，除 可直接進行崩塌地影像判釋外，並可藉由計算前後期地表高程模型（ DEM ）資料的差異，來估算災害區域內之土石崩塌及堆積量，同時亦可獲致崩塌面積及高程差異等資料，這些數據都可作為日後勘災、救援及復舊重建的參考資料，未來更可結合不同種類的災害模式進行災害模擬，俾以提供管理單位有效研擬因應對策。

三 . 衛星遙測技術於崩塌地之判釋及應用

　　遙測衛星之成像酬載依其感測原理不同，可區分為被動式或主動式感測器，但大部分的地表觀測衛星都屬被動式感測器。被動式感測器其輻射的來源主要是太陽光或是地表輻射的熱能，故又稱之為光學式衛星，如 SPOT 系列衛星及福衛 2 號衛星皆屬之。原則上，遙測衛星影像下載後，亦需先經過影像糾正相關之後續處理，才能與現有的地理圖資進行套疊，進而加以判釋及分析。

　　相較於航空照片，衛星遙測因具有綜觀、動態及多時的特性，因而成為大範圍環境監測最有效的工具，目前林務局委託成功大學研究團隊運用福衛 2 號衛星在廣域崩塌地判釋上，已產製長達 9 年度的全島正射鑲嵌影像，並以一致性標準進行歷年崩塌地判釋，同時針對 10 公頃以上之重大崩塌地進行年間分析，運用所得各項資料冀以掌握全臺崩塌地實際的動態變化，以為後續監測管理及擬定復育政策之參考。

　　雖然遙測衛星影像可提供許多災害監測之運用，但仍有其使用上之限制，尤其在空間解析度方面， SPOT-5 全色態 影像為 5 公尺， 影像融合處理可以提升到 2.5 公尺， 而福衛 2 號影像融合 處理後 為 2 公尺，但地表資訊的呈現相較於 航空影像仍無法與其相媲美。此外， 目前的光學式衛星對於某些不同類，但光譜反應卻相近的地物而言，在多光譜影像中其差異就無法呈現出來，容易形成誤判，至於在陰影區域，因無光譜反應或光譜反應不明顯，則易造成漏判。另外，災害發生時，衛星軌道未必就在災區上空附近，因此當拍攝角度較大時會產生較大的幾何變形。

　　整體而言，如在廣域範圍發生大規模之崩塌時（例如 98 年莫拉克颱風之災害），可先透過遙測衛星影像進行崩塌地自動判釋，迅速掌握全臺的崩塌地分布情形（圖 1 ），以求能於短時間內掌握全盤災害狀況，另並針對重點災害區域規劃及進行航攝作業，同時透過人工方式檢核該區域之崩塌地判釋成果資料，及比對歷年不同時期之影像及崩塌地判釋成果，提供更精確之災情資訊及發現潛在危險區域 （圖 2 ） ，方可有效率進行相關應變決策，日後並可進行長期變遷研究，供未來災害管理之應用。

四 . 展望與未來

　　自航遙測技術發展以來，針對災區內崩塌地發生狀況的掌握及監測為此等影像的重要應用之一，而如何應用遙感探測、影像處理等相關技術，對災害及其變遷進行有效且快速的監測及管理，更已是目前熱門的研究課題之一。臺灣的災害係以颱風為主，在 歷經 921 大地震 後 ， 新創加上舊傷，災害發生之頻度與規模變得更難以預測，而當颱風或豪雨災害發生時，常因雲霧遮蔽難以立即取得清晰的影像，總需等待數日後天氣放晴時，才能取得災區之影像，導致延緩整個災害管理的時效性，所以雷射感測器之引進 已屬必要，未來期透過 雷達波對雲霧具有強大的穿透力、不受雲層遮蔽干擾，以及可於夜間工作等特性， 來提升後續災害區資訊提供的速度，改善政府單位於救災應變，以及在高 危險潛勢區域進行預防措施 的能力與速度 。

圖 1 以福衛 2 號 衛星影像進行莫拉克颱風災前及災後之崩塌地自動判釋及比對

圖 2 莫拉克颱風災後於荖濃溪事業區之拉克斯溪附近造成堰塞湖