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,1504 北京科技大学学报 第31卷 及机制上进行研究工作， Bald山i等]曾利用多期航空照片所制作的数值地形 寿丰溪、秀姑峦溪是台湾花莲地区主要的土砂 模型(digital terrain model,DTM)分析崩塌地区块 灾害集水区，每逢台风、豪雨经常造成山区发生崩塌 变迁的位移向量，用来了解崩塌地的扩张速度及移 或土石流等灾害，并严重危害当地居民生命财产安 动方向，本研究利用多期崩塌区块的重心位移向 全，故对其进行长期监测确有必要， 量，取得不同期间崩塌地的位移距离与位移方向，用 偏远山区或人员不易到达之处，要进行大面积 来探讨崩塌地的变迁情形， 的崩塌监测，不仅旷日费时，同时难度亦高；而利用 崩塌发生的原因极为复杂，Popescu则将导致 遥测技术配合相关学理，可迅速判释地表覆盖情形 崩塌的因子分成地形作用、地表状况、物理因子和人 与崩塌分布状况，堪称是土砂灾害监测的可行方法， 为开发等四大项目，就地形因子而言，其支配崩塌 因此本研究以1996年、2002年、2005年及2007年 的大小与行为，多数学者认为坡度陡峭的地方，崩塌 四期SP0T卫星影像为材料，探讨寿丰溪、秀姑峦溪 概率明显增高]；降雨强度亦为引发崩塌的重要 两集水区崩塌变迁及其植生恢复情形，并利用崩塌 因子，当一定时间内降雨强度过大，或连续降雨超过 区块的重心位移向量探讨各期间崩塌扩张程度及移 一定时间，则崩塌发生的机会将立即大增0；另 动方向；此外亦配合数值高程模型(digital elevation 外，植生的覆盖与否亦会影响崩塌发生，植生覆盖对 model,DEM),进行集水区内崩塌的地理环境特征 边坡稳定有所影响，且对降低浅层崩塌具有成效，而 分析，所得结果将有助于管理单位进行集水区土砂 其变化也会改变崩塌的类型；诸多研究也指出， 灾害的防治工作 人为开发更经常是导致崩塌发生的重要因子[2]， 1前人研究 值得有关单位特别注意 利用遥测数据进行崩塌地监测，并用影像分析 2材料与方法 取得崩塌地图层作为依据.例如，孔德怀2]曾以六 2.1研究区域概况 期SPOT卫星影像为材料，应用常态化差异植生指 本研究以台湾花莲地区重要土砂灾害集水区寿 (normalized difference vegetation index,NDVI) 丰溪与秀姑峦溪为研究范围（图1），寿丰溪为花莲 影像相减法，取得崩塌地的分类图层，用来进行台湾 溪重要支流，源自中央山脉中段海拔3060m的安东 清水溪集水区崩塌地变迁特性侦测；而Lin等[3]则 寿丰溪 利用1999-2001年6期SP0T卫星影像，透过 NDVI的变迁分析与植生回复率(vegetation recovery rate,VRR)计算，探讨台湾南投九九峰地区的崩塌 区域面积变化与植生恢复情形，上述研究皆利用 NDVI可区分植生与非植生的波谱特性，在去除裸 露地后进行崩塌地分类工作，所得准确度虽在可接 受范围，但其精度仍受影像质量影响，故仍需配合其 他数据进行修绘，以期获得更精确的崩塌地图层， 10km 由于运用$POT卫星影像进行崩塌地长期监测确实 秀姑峦溪 可行，故本研究亦以其为材料，配合正射航空照片， 利用人工数化方式取得精确的崩塌地图层 除探讨崩塌地的变化状况外，评估其植生恢复 情形，亦为崩塌整治决策制定与计划研拟的重要依 据.评估植生恢复可利用前述的VRR加以表示， 故许多研究以其进行崩塌地植生回复监测，也均获 ☑花莲县 致良好的结果[].本研究亦采用VRR分析寿丰 溪、秀姑峦溪两集水区植生恢复情形，并在考虑植生 0510km 回复与崩塌消长间必定存在某种关系后，同时探讨 植生恢复与新增崩塌的关系 图1研究分区图 进行崩塌地整治应掌握其扩张及位移状况， Fig.1 Location of the study area及机制上进行研究工作． 寿丰溪、秀姑峦溪是台湾花莲地区主要的土砂 灾害集水区每逢台风、豪雨经常造成山区发生崩塌 或土石流等灾害并严重危害当地居民生命财产安 全故对其进行长期监测确有必要． 偏远山区或人员不易到达之处要进行大面积 的崩塌监测不仅旷日费时同时难度亦高；而利用 遥测技术配合相关学理可迅速判释地表覆盖情形 与崩塌分布状况堪称是土砂灾害监测的可行方法． 因此本研究以1996年、2002年、2005年及2007年 四期 SPOT 卫星影像为材料探讨寿丰溪、秀姑峦溪 两集水区崩塌变迁及其植生恢复情形并利用崩塌 区块的重心位移向量探讨各期间崩塌扩张程度及移 动方向；此外亦配合数值高程模型（digital elevation modelDEM）进行集水区内崩塌的地理环境特征 分析所得结果将有助于管理单位进行集水区土砂 灾害的防治工作． 1 前人研究 利用遥测数据进行崩塌地监测并用影像分析 取得崩塌地图层作为依据．例如孔德怀［2］曾以六 期 SPOT 卫星影像为材料应用常态化差异植生指 针（normalized difference vegetation indexNDVI）及 影像相减法取得崩塌地的分类图层用来进行台湾 清水溪集水区崩塌地变迁特性侦测；而 Lin 等［3］则 利用 1999—2001 年 6 期 SPOT 卫星影像透过 NDVI的变迁分析与植生回复率（vegetation recovery rateVRR）计算探讨台湾南投九九峰地区的崩塌 区域面积变化与植生恢复情形．上述研究皆利用 NDVI 可区分植生与非植生的波谱特性在去除裸 露地后进行崩塌地分类工作所得准确度虽在可接 受范围但其精度仍受影像质量影响故仍需配合其 他数据进行修绘以期获得更精确的崩塌地图层． 由于运用 SPOT 卫星影像进行崩塌地长期监测确实 可行故本研究亦以其为材料配合正射航空照片 利用人工数化方式取得精确的崩塌地图层． 除探讨崩塌地的变化状况外评估其植生恢复 情形亦为崩塌整治决策制定与计划研拟的重要依 据［4］．评估植生恢复可利用前述的 VRR 加以表示 故许多研究以其进行崩塌地植生回复监测也均获 致良好的结果［2—4］．本研究亦采用 VRR 分析寿丰 溪、秀姑峦溪两集水区植生恢复情形并在考虑植生 回复与崩塌消长间必定存在某种关系后同时探讨 植生恢复与新增崩塌的关系． 进行崩塌地整治应掌握其扩张及位移状况． Baldi 等［5］曾利用多期航空照片所制作的数值地形 模型（digital terrain modelDT M）分析崩塌地区块 变迁的位移向量用来了解崩塌地的扩张速度及移 动方向．本研究利用多期崩塌区块的重心位移向 量取得不同期间崩塌地的位移距离与位移方向用 来探讨崩塌地的变迁情形． 崩塌发生的原因极为复杂Popescu ［6］则将导致 崩塌的因子分成地形作用、地表状况、物理因子和人 为开发等四大项目．就地形因子而言其支配崩塌 的大小与行为多数学者认为坡度陡峭的地方崩塌 概率明显增高［7—8］；降雨强度亦为引发崩塌的重要 因子当一定时间内降雨强度过大或连续降雨超过 一定时间则崩塌发生的机会将立即大增［9—10］；另 外植生的覆盖与否亦会影响崩塌发生植生覆盖对 边坡稳定有所影响且对降低浅层崩塌具有成效而 其变化也会改变崩塌的类型［11］；诸多研究也指出 人为开发更经常是导致崩塌发生的重要因子［12—13］ 值得有关单位特别注意． 图1 研究分区图 Fig．1 Location of the study area 2 材料与方法 2∙1 研究区域概况 本研究以台湾花莲地区重要土砂灾害集水区寿 丰溪与秀姑峦溪为研究范围（图1）．寿丰溪为花莲 溪重要支流源自中央山脉中段海拔3060m 的安东 ·1504· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷