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系統識別號 U0026-0209201915593800
論文名稱(中文) 氣候變遷對崩塌危害之影響評估-以六龜地區為例
論文名稱(英文) Effects of climate change on the landslide hazards: An example from Liouguei
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 地球科學系
系所名稱(英) Department of Earth Sciences
學年度 107
學期 1
出版年 108
研究生(中文) 陳俊翰
研究生(英文) Jun-Han Chen
學號 L46051099
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 89頁
口試委員 指導教授-劉正千
口試委員-吳佩芝
口試委員-黃誌川
中文關鍵字 氣候變遷  崩塌目錄  多變量分析  崩塌危害 
英文關鍵字 Climate change  landslide inventory  multivariate analysis  landslide hazards 
學科別分類
中文摘要 台灣的地理位置處於西太平洋之熱帶氣旋區,亦為地勢陡峭的高山島嶼國家,山坡地佔了75%的總面積,颱風豪雨的侵襲使台灣飽受崩塌災害之摧殘。然而受全球暖化導致氣候變遷之影響,台灣在本世紀末極端降雨事件非常可能會有更高的頻率與強度,未來熱帶氣旋的活動也有增加的可能。因此,探討台灣未來受氣候變遷影響,崩塌災害的嚴重程度變化情形有研究的必要性,以防患未然。
透過高時空解析度的衛星影像,可蒐集長期且詳細的崩塌災害歷史紀錄,結合過去的雨量資料和空間圖資,即可建立完善的崩塌經驗統計模式。而未來的氣候變遷推估則是透過不同層級的氣候模式模擬得來的結果,如今的電腦運算速度已具有模擬極端降雨事件的能力,因此透過未來氣候條件推估颱風的降雨,並輸入崩塌模式中計算崩塌危害程度,實為評估崩塌受氣候變遷之影響的最佳研究方法。
本研究選定高雄六龜為研究區域,蒐集福衛二號衛星影像,產製地區型崩塌目錄,並以坡度、坡向、累積流量和岩性共四種崩塌潛勢因子之空間圖資進行多變量分析,計算崩塌潛勢指標(LSI)。再產製2014年麥德姆颱風與2015年蘇迪勒颱風兩場事件之「事件型」崩塌目錄,並蒐集實體雨量站資料以克利金法製成雨量分布圖,計算有效累積雨量與LSI之相對貢獻,建立崩塌危害指標(LHI),分別利用這兩場事件進行模式率定與驗證工作。率定階段之崩塌和非崩塌正確率分別為61.7%和73.5%,驗證階段之崩塌和非崩塌正確率分別為81.7%和62.1%。
最後使用臺灣氣候變遷推估與資訊平台計畫(TCCIP)提供之颱風事件推估降雨資料,其分為基期(1979-2003)、近未來(2015-2039)、世紀末(2075-2099),三種時期之各20場颱風模擬事件,輸入計算崩塌危害指標,以定量評估不同時期之崩塌危害程度。由於近未來和世紀末時期之極端降雨事件之強度增加,且降雨型態趨於集中,未來推估之多場颱風事件具有較高的有效累積雨量,結果顯示,相較於基期,六龜各村莊之平均崩塌危害度在近未來將增加9~12%,世紀末將增加25~32%。以事件的分析結果來看,近未來之的崩塌危害度將有整體提高的趨勢,而到了世紀末則會有飛躍性地加劇的趨勢。
本研究之成果,可做為政府和各學術單位,研擬氣候變遷防減災策略和界定與評估調適選項之參考依據。
英文摘要 Affected by climate change, heavy precipitation events in Taiwan at the late 21st century are very likely increasing in the frequency and intensity. In mountainous regions, the terrain of Taiwan is very steep. Therefore, it is necessary to study the effect of climate change on the landslide hazards in Taiwan. This study employs the landslide inventories prepared from Formosat-2 annual images from the Liouguei area, builds the landslides susceptibility model with 4 factors - slope, aspect, total flux, and lithology, then, uses two event-based landslide inventory to calculate the relative contribution of rainfall and landslide susceptibility, obtains the landslide hazard index (LHI). Finally, we employ the estimation of climate change, provided by Taiwan Climate Change Projection Information and Adaptation Knowledge Platform (TCCIP), simulated by the atmospheric general circulation model (AGCM) and dynamical downscaling approach, then, compare the three time periods - present (1979-2003), near future (2015-2039), far future (2075-2099), input to the landslides model and output the LHI.
As the result, because of the concentrated precipitation pattern, in near future, the trend of LHI will be overall increasing; in far future, there will be a sharp increase of LHI.
論文目次 摘要 I
Abstract III
致謝 VI
目錄 VII
圖目錄 X
表目錄 XIII
第 1 章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 4
1.4 論文架構 5
第 2 章 文獻回顧 8
2.1 崩塌 8
2.2 降雨 10
2.3 氣候變遷 11
2.4 崩塌與降雨 13
2.5 降雨與氣候變遷 14
2.6 崩塌與氣候變遷 16
第 3 章 研究區域與資料 18
3.1 研究區域 18
3.1.1 地理位置 18
3.1.2 地質組成 19
3.1.3 地形構造 20
3.1.4 水文氣候 21
3.1.5 災害紀錄 22
3.1.6 人文歷史 22
3.2 研究資料 23
3.2.1 衛星影像 23
3.2.2 空間圖資 24
3.2.3 觀測雨量 26
3.2.4 氣候變遷推估雨量 27
第 4 章 研究方法 28
4.1 多期影像選取與前置處理 28
4.2 建置地區型崩塌目錄與陰影目錄 29
4.3 崩塌潛勢分析 33
4.4 建置事件型崩塌目錄 46
4.5 崩塌危害分析 49
4.6 推估雨量處理與代入分析 51
第 5 章 結果與討論 53
5.1 結果 53
5.1.1 崩塌危害分析結果 53
5.1.2 推估雨量處理結果 58
5.1.3 崩塌危害度分級門檻 59
5.1.4 各時期崩塌危害分佈圖 60
5.1.5 高風險地區界定 65
5.2 討論 75
5.2.1 降雨型態改變之影響探討 75
5.2.2 崩塌危害分析之誤差探討 78
5.2.3 各時期崩塌危害度之趨勢探討 82
第 6 章 結論與建議 84
6.1 結論 84
6.2 建議 85
參考文獻 87
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