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海岸地形變遷調查分析

發佈日期 : 2023-11-09
海岸地形是指海岸線和近岸地區至水深40米以內的地理形態,它受到多種自然和人為因素的影響。此外,海岸地形資料對於多種科學和應用領域都具有重要的意義,特別是在數值模型(數模)和環境分析中。透過對海岸地形的詳細數據,我們可以建立數學模型來模擬例如海平面上升、洪水、潮汐等的影響。這有助於預測未來可能發生的事件,如洪水或侵蝕。基於海岸地形變化的結果,政府和企業在建造或如何保護設施的設計管理方面,可以做出更明智的決策。通過了解海岸地形,可以評估某一地區面臨的自然災害風險,例如洪水、海浪衝擊或海平面上升。海岸地形是多種科學研究和應用的基石。數值模型與海岸環境分析都依賴於對海岸地形的精確和詳細的了解,從而使我們能夠預測、管理和以及分析於不斷變化的氣候條件所衍生之海岸風險。因此,海岸地形需要持續研究和調查。

盧韋勳 ,
 winson1020@thl.ncku.edu.tw ,
 (06)2371938 #420


 地形水深調查

水深調查

海域水深地形測量採用單音束水深測量方式,以測深儀測深搭配DGPS衛星定位系統定位施測。海域水深測量作業流程及資料處理流程分別如圖1及圖2,採用水深與全球衛星定位同步測量系統,施測期間水深量測與平面定位同步進行收錄資料,並另同時間收錄驗潮資料。海域水深測量水深測量以回聲式測深儀為施測工具,測深儀精度需在十公分以內,並以全球衛星定位儀進行即時Beacon差分定位,其定位精度在二公尺以內,海域地形測量作業使用儀器如表1所示;舉崙尾灣漁港海域為例,驗潮資料則採用崙尾灣漁港北碼頭潮位站之實測潮位記錄。其中水深量測與平面量測同步進行收錄資料,並另同時間收錄驗潮資料。成果資料中平面控制及高程控制與陸域地形一致。平面控制採1997臺灣大地基準坐標系統TWD97,地圖投影採橫麥卡托投影經差二度分帶,中央子午線為東經121度,投影原點向西平移250,000公尺,中央子午線尺度比為0.9999。高程控制基準採用2001台灣高程基準(TaiWan Vertical Datum 2001,TWVD2001),以基隆平均海水面為零公尺。

水深測量作業流程圖

水深測量資料處理流程

 海域水深測量儀器設備一覽表

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海上定位測量
Sokkia GIR1450衛星定位儀
  • 差分位置:水平小於0.6m(95%信賴區間)
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海上定位測量
Trimble SPS356衛星定位儀
  • 差分位置:水平小於0.6m(95%信賴區間)
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陸域地形測量3D量測
Trimble R8s GNSS接收儀
  • RTK即時動態測量:
  • 水平精度8mm+0.5ppm
  • 垂直精度15mm+0.5ppm
  • 定位速率:20Hz
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水深測量
Bruttour ,Ceestar測深儀
  • 測深精度:0.02%×D or 1cm
  • 測深範圍:0.3m~99.9m
  • 解 析 度:1 cm
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水深測量
Cee HydroSystems,Ceestar測深儀
  • 測深精度:1cm ± 0.1% of depth (200kHz)
  • 測深範圍:0.3m~99.9m
  • 解 析 度:1 cm 
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聲速剖面儀
Valeport miniSVS
  • 聲速量測範圍:至少包含1375-1900m/s。
  • 聲速解析度:0.001m/s。
  • 聲速量測精度:+/-0.02m/s。
  • 深度量測範圍: 50m。
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湧浪姿態動向補償器
SBG Systems,Ellipse2-E
  • Roll,Pitch精度:1∘(含)
  • Heave精度:優於(含)5cm or小於 5%
  • Heading:小於(含)0.5°
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水位計(潮位量測)
In-Situ Inc. Level TROLL 300
  • 測深精度:0.2% FS
  • 解 析 度:0.005% FS
  • 量測範圍:16.5psi

陸域地形調查

測量陸域測量部分可採內政部國土測繪中心建構之高精度之電子化全球衛星即時動態定位系統e–GNSS,或是RTK,測量屬即時性、其中陸域測量的移動站架設於快速機動載具,依據規劃岸線與路徑進行測量

 載具以及儀器規格表

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陸域地形測量(基站)
Trimble R8s GNSS衛星定位儀(RTK與e-GNSS)
  • 動態測量精度:水平8mm+0.5ppm
  • 垂直15mm+1ppm
  • 差分位置:水平小於0.5m+0.1ppm 
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陸域地形測量(移動站)
  • 搭配Trimble Access的控制器,即時高速解算並記錄
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地形測量載具
Mxer150沙灘車
  • 總排氣量:150
  • 最高出力:11.4/8500
  • 最大扭力:1.1/5500

 成果繪製與分析

地形水深調查範圍與航跡圖

地形等侵淤與相關土方量變化圖

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