衛星測高於台灣地層下陷監測之應用

  • 鄭 又嘉

學生論文: Master's Thesis

摘要

臺灣人口主要集中於沿海平原地區,根據經濟部水利署資料指出台灣西半部地區為嚴重地層下陷區域,而地層下陷不可回覆且將造成重大災害,因此精確監測臺灣本島上嚴重地層下陷區域為一重要課題。本研究利用可提供快速且週期性的大範圍監測地表面變化之衛星測高技術來監測台灣西半部地區地層下陷情形,計算陸地高程異常來分析陸地變化趨勢速率。但衛星測高應用於陸地時會因地表面覆?植被或建物等,造成衛星測高儀接收的脈衝波形訊號複雜化而難以得到精確之觀測量,因此需利用波形重定技術改正複雜波形訊號之影響,本研究使用改良型門檻值演算法(Modified Threshold Retracker MTR)與子波形門檻值演算法(Subwaveform Threshold Retracker STR)對台灣西半部之陸地測高資料進行波形重定,藉由比較以MTR與STR波形重定計算之陸地高程變化趨勢速率來驗證STR應用於陸地波形之可行性,成果顯示STR波形重定所計算之陸地變化趨勢成果與MTR計算成果一致,證明STR應用於陸地波形之可行性。衛星測高使用於微波輻射儀來計算對流層濕延遲量,但微波輻射儀於陸地面上無法使用,因此在陸地面上一般使用氣象模型進行對流層濕延遲量的改正,但氣象模型為全球性資料,為評估其改正精度,本研究加入以全球定位系統(Global Positioning System GPS)估計之對流層濕延遲量來進行改正,比較改正北港衛星追蹤站資料估計的對流層濕延遲量與改正氣象模型計算的對流層濕延遲量於元長與土庫之陸地高程異常變化趨勢速率,成果顯示改正GPS估計之對流層濕延遲量成果標準偏差與改正氣象模型之成果標準偏差並無明顯差異,原因可能為對於陸地測高精度而言,對流層濕延遲之影響還不足以呈現出顯著之差異。 本研究計算結果與1843個精密水準資料所計算之台灣地殼高程變動成果進行比較,成果顯示本研究計算台灣西半部之陸地變化趨勢速率與精密水準資料之成果趨勢具有一致性,其相關係數達0 96,其差異量之標準偏差為0 61至0 72 cm/yr,平均速率差異為0 38至0 52 cm/yr。
獎項日期2014 五月 21
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監督員Chung-Yen Kuo (Supervisor)

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