利用數值高程模型於坡地蝕溝空間分佈之研究：以馬槽溪上游為例

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Title:	利用數值高程模型於坡地蝕溝空間分佈之研究：以馬槽溪上游為例 Spatial Distribution of Hillside Gully by Using Digital Elevation Model：A Case Study of the Upstream of Macao Creek
Authors:	陳金河
Contributors:	地學研究所
Keywords:	數值高程模型地形曲率蝕溝地理資訊系統空間自相關
Date:	2007
Issue Date:	2010-07-05 10:34:26 (UTC+8)
Abstract:	在森林或荒野地帶是沖蝕地景發生率較高的區域，尤其以河川上游地區向源侵蝕最為頻繁。因河川上游端的蝕溝作用規模較不一，侵蝕現象容易遭地表植被遮蔽，除在較乾燥或地質不穩等植被無法生存地區，其侵蝕行徑一般難以航照影像或衛星影像觀測掌控。因蝕溝作用規模可以表示出地表侵蝕的程度，分析上游溪床沖蝕溝可能發生位置，可助益於坡地蝕溝作用現象偵測與空間分佈之研究。鑑於數值高程模型（Digital Elevation Model, DEM）有利於地表起伏的描述與記錄，本研究利用數值航照立體對影像（Stereo Pair Image）等空間資訊技術生成1-5公尺DEM資料，並利用地形曲率與紋理分析，進行坡地蝕溝萃取分析。為探討坡地蝕溝作用的空間意涵，經數值地形分析蝕溝範圍內的線性與方向性地形參數，並利用全域型空間自相關（Global Spatial Autocorrelation）與區域型空間自相關（Local Spatial Autocorrelation ）分析結合地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）技術進行研究區坡地蝕溝分佈與該範圍內地形參數之空間群集分析，並探討蝕溝作用在小流域地形中有無顯著的空間相依性。研究結果發現，研究區內蝕溝分佈有空間群集的情形，並且與高程、坡度及坡向地形參數有高度空間正相關特性，顯示蝕溝作用具有高度線性與方向性之正相關性。藉由GIS進行蝕溝分佈範圍與高程、坡度與坡向變化的分析，在馬槽溪上游境內蝕溝分佈大約以海拔高度600公尺與坡度25-35度為蝕溝發生率的臨界範圍；坡向則以東北坡向有較多的蝕溝作用分佈，顯示出台灣冬季季風影響地形降雨機制，導致東北向的迎風坡面有較多的蝕溝作用分佈。鑑於數值高程模型（Digital Elevation Model, DEM）有利於地表起伏的描述與記錄，本研究利用數值航照立體對影像（Stereo Pair Image）等空間資訊技術生成1-5公尺DEM資料，並利用地形曲率與紋理分析，進行坡地蝕溝萃取分析。為探討坡地蝕溝作用的空間意涵，經數值地形分析蝕溝範圍內的線性與方向性地形參數，並利用全域型空間自相關（Global Spatial Autocorrelation）與區域型空間自相關（Local Spatial Autocorrelation ）分析結合地理資訊系統（Geography Information System, GIS）技術進行研究區坡地蝕溝分佈與該範圍內地形參數之空間群集分析，並探討蝕溝作用在小流域地形中有無顯著的空間相依性。研究結果發現，研究區內蝕溝分佈有空間群集的情形，並且與高程、坡度及坡向地形參數有高度空間正相關特性，顯示蝕溝作用具有高度線性與方向性之正相關性。藉由GIS進行蝕溝分佈範圍與高程、坡度與坡向變化的分析，在馬槽溪上游境內蝕溝分佈大約以海拔高度600公尺與坡度25-35度為蝕溝發生率的臨界範圍；坡向則以東北坡向有較多的蝕溝作用分佈，顯示出台灣冬季季風影響地形降雨機制，導致東北向的迎風坡面有較多的蝕溝作用分佈。鑑於數值高程模型（Digital Elevation Model, DEM）有利於地表起伏的描述與記錄，本研究利用數值航照立體對影像（Stereo Pair Image）與數值地形等高線圖生成1m×1m與5m×5m的高精度數值高程模型，並利用地形曲率與紋理分析，偵測坡地沖蝕溝分佈區域，為探討坡地蝕溝作用的空間意涵，從DEM資料中萃取蝕溝範圍在線性與方向性的地形參數，並藉由全域型空間自相關（Global Spatial Autocorrelation）與區域型空間自相關（Local Spatial Autocorrelation ）Moran’s I指數結合地理資訊系統技術進行研究區坡地蝕溝分佈與該範圍內地形參數之空間群集分析，並探討蝕溝作用在小流域地形中有無顯著的空間相依性。研究結果發現，研究區內蝕溝分佈在坡地地形有群集的情形，同時，與高程、坡度及坡向地形參數有較佳的空間正相關特性。
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