數值高程模型對洪災風險評估之不確定性研究

  • 王 筠

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

有效的洪災風險評估在面臨氣候變遷的衝擊下更形重要,而洪災風險評估是一套環環相扣的模擬演算過程,依序包含水文模擬分析、淹水模擬分析以及洪災風險分析,且多以網格式的數值高程模型(DEM)作為源頭主要輸入的地文資料,但不同DEM解析度之高程點,因為系統抽樣的過程將流失原本複雜地表之特性,因此單位格網面積越大,其網格高程將造成均夷化而有所失真。又洪災風險評估中不確定性來源包括資料、模式以及參數的不確定性因子,其中DEM為評估過程中主要的資料不確定性來源,受其影響將可能造成演算結果形成差異,若結果之間具有差異亦即存在「Garbage in garbage out」的不確定性現象。因此,本研究目的即驗證不同DEM解析度是否會造成洪災風險評估上的偏誤。本研究討論來自DEM之資料不確定性方法包含固定模式以及參數設定來避免模式與參數所造成之誤差,並以5公尺DEM作為真實地表之基準,分別以10公尺、20公尺、30公尺、40公尺DEM各階段結果與其比較。此外,本研究之洪災風險評估過程包含水文模擬分析、淹水模擬分析以及洪災風險分析,其中水文模擬為ArcGIS水文模組中完成初步淹水格網的劃設、淹水模擬則依據地文性淹排水模式進行,而洪災風險評估則以淹水模擬結果之淹水潛勢圖做為洪災風險分析之危害度指標,並將建築面積做為脆弱度指標,以兩者之乘積作為洪災風險值。將所有階段性結果透過敘述性統計、推論統計之檢定方法,以及空間疊圖分析後,研究結果顯示各個演算結果受到DEM解析度的影響,於洪災風險評估之三個層次過程中,於每一個階段以不同形式產生差異而使得結果具不確定性。不過,由於分析結果並未隨DEM解析度改變而呈現規則的變化,但與過去研究結果相同皆以坡度參數的影響最大。雖本研究結果未能反應因DEM之資料不確定性而使得整體洪災風險評估過程呈顯疊代累積的情形之外,較高DEM解析度之演算結果也未必越接近真實現象,但若單指洪災風險評估之分群結果,則解析度越高則相對接近5公尺DEM。此外,本研究結果具一定的地形特性的侷限,亦建議未來研究需考量地形適用性而因地制宜的選擇研究範圍。
Date of Award2015 Dec 29
Original languageChinese
SupervisorHan-Liang Lin (Supervisor)

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數值高程模型對洪災風險評估之不確定性研究
筠, 王. (Author). 2015 Dec 29

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