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論文中文名稱:應用遙感探測與野外現地測量初探
花蓮光復地區地表變形 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Surface Deformation Revealed by Remote
Sensing Image and Field Leveling in Kuang-Fu
Area, Eastern Taiwan [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:101
出版年度:102
中文姓名:張翊晨
英文姓名:Yi-Chen Chang
研究生學號:100428040
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2013-07-24
論文頁數:101
指導教授中文名:張國楨
口試委員中文名:林銘郎;王泰典
口試委員英文名:mlin@ntu.edu.tw
中文關鍵詞:航空影像水準高程測量地表變形光復鄉
英文關鍵詞:Aerial PhotographyLevelingSurface deformationKuang-Fu area
論文中文摘要:台灣位處於板塊聚合帶上,地質年輕、斷層多、岩體破碎,因活躍的地質作用,使得地表變形快速,人民財產受到威脅。科技日新月異,利用遙測技術監測國土資訊已成為趨勢,因其較傳統水準測量及GPS測量快速安全,且能免除維護機械器具所需人力物力和提供人跡罕至或危險地區的地表資訊。根據現地調查發現台灣東部花蓮縣光復鄉疑似有地表變形現象,且查無相關前人研究及地表監測資料,因此本研究以航空影像建置數值地形模型配合水準高程測量,探討分析該地區之地表變形行為。航空影像方面,本研究使用2007年農航所拍攝的航空影像,結合地面控制點GPS測量資料作為現地地面控制點之基礎參考座標,再運用航空攝影測量軟體進行每一航空照片之空中三角測量估算,求得飛機航行過程中每一相片之相機姿態,以製作高精度數值地形模型,並與三次水準高程測量所得該地區之高程變化量作後續相關分析及比較。綜合五條測線共55個地面點之水準高程測量顯示該地區有整體抬升之現象,在7.5個月的時間跨度下變形幅度可達3至5mm,且與該地區地形起伏情況一致。
論文英文摘要:Taiwan is formed on a complex convergent boundary. Its geologic features include young formation, plenty of faults, and fractured rocks. Because of active geologic action, the surface of earth metamorphoses quickly, people’s security and possessions are greatly threatened. Through the development of technology, the use of telemeter for lands information becomes a main tendency. What makes telemeter measurement for lands information becomes a main tendency. What makes telemeter measurement different from traditional one and GPS is its concern of safety and high speed. Besides, it can cut down labors and materials for machine maintenance and can provide surface information of desolated and dangerous areas. According to land investigation, it seems that metamorphosis of surface happens in the east Taiwan Hualien Kuang- Fu village and before that, there is no related research and surface information. Therefore, making use of remote sensing images to build digital elevation models with high standard elevation measurement, this research is used to explore and analyze the surface measurement(Leveling). In terms of aerial photos, this research combines the aerial images of Aerial Survey Office in 2007 with GPS to serve as a basic reference coordinates. Then, it also use aerial photography measurement software to triangulate each aerial photos to make DTM and compatison with the result of leveling. Consolidated five survey lines, the results show that the region's overall uplift phenomenon deformation rate of 3-5 mm in 7.5 months time span, and the area's topography is consistent.
論文目次:目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
致 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機目的 1
1.2研究區域概況 2
1.2.1. 地理位置與環境 2
1.2.2. 地質概況 5
1.3論文架構 6
第二章 文獻回顧 8
2.1 遙感探測原理 8
2.2 航空攝影測量原理 9
2.3 攝影測量之發展 12
第三章 研究方法 14
3.1建置數值地形模型 14
3.1.1. 使用軟體簡介 14
3.1.2.航空影像來源介紹 15
3.1.3.數值地形模型建置流程 17
3.2水準高程測量 21
3.2.1. 水準測量原理 21
3.2.2. 水準測量作業步驟 23
3.2.3. 水準測量誤差 26
3.2.4. 水準測量之誤差限制與簡易平差 28
3.3 GPS RTK測量 30
第四章 研究成果 33
4.1 數值地形模型建置成果 33
4.2水準高程測量觀測成果 35
4.2.1 各測線之閉合誤差值及平差方法 37
4.2.2 各測線之高程變化圖 41
第五章 討論 55
5.1 數值地形模型成果分析與探討 55
5.1.1 DTM細部特徵比較 55
5.1.2 外方位參數差異性 60
5.1.3 全區精度分析 61
5.1.3 剖面比較 67
5.2 高程變化趨勢分析 72
第六章 結論與建議 75
6.1 結論 75
6.2 建議 76
參考文獻 77
附錄A:水準高程測量觀測數據(平差後) 79
附錄B:RTK現地量測記錄 103

表目錄
表3.1 農航所提供之DMC相機參數 18
表3.2 水準測量誤差界限表 29
表4.1 各水準測線之相關資訊 36
表4.2 水準測量誤差界限表 37
表4.3 精密水準測量誤差界限表 37
表4.4 測量路線I之閉合誤差值 38
表4.5 測量路線II之閉合誤差值 38
表4.6 測量路線III之閉合誤差值 39
表4.7 測量路線IV之閉合誤差值 39
表4.8 測量路線V之閉合誤差值 40
表5.1 農航所提供之2007年外方位參數 60
表5.2 利用航測軟體LPS計算之2007年外方位參數 61
表5.3 2007年外方位參數相差值 61
表5.4 精度評估項目 (2007年全區域LPS_DSM) 64
表5.5 精度評估項目(2007年全區域農航所_DSM) 66











圖目錄
圖1.1 花蓮縣光復鄉位置 2
圖1.2 研究區域 3
圖1.3 光復鄉第一公墓現地情形 4
圖1.4 光復鄉第一公墓現地情形(續) 5
圖1.5 研究流程圖 7
圖2.1 遙感探測示意圖 8
圖2.2 同一航向之重疊設計 10
圖2.3 相異航線之重疊設計 11
圖2.4 航照作業平面示意圖 11
圖3.1 ERDAS IMAGINE 14
圖3.2 Inpho MATCH-T 15
圖3.3 數位製圖相機 DMC(左)及空載數位掃描儀ADS 40(右) 16
圖3.4 數值地形模型建置流程圖 17
圖3.5 內方位示意圖 19
圖3.6 外方位示意圖 19
圖3.7 利用已知影像及外方位參數計算地面三維資訊 20
圖3.8 水準測量示意圖 22
圖3.9 現地水準測量工作 22
圖3.9 水準測量觀測與紀錄 25
圖3.10 水準標尺持立 25
圖3.11 RTK定位原理示意圖 31
圖3.12 基站、移動站與通訊設備 32
圖4.1 2007年2M DSM (使用農航所提供之外方位參數) 33
圖4.2 2007年2M DSM (使用LPS運算之外方位參數) 34
圖4.3 水準高程測量點位分布圖 35
圖4.4 測量路線I之高程變化圖 44
圖4.5 測量路線I之高程變化圖(時間跨度皆為7.5個月) 45
圖4.6 測量路線II之高程變化圖 46
圖4.7 測量路線II之高程變化圖(時間跨度皆為7.5個月) 47
圖4.8 測量路線III之高程變化圖 48
圖4.9 測量路線III之高程變化圖(時間跨度皆為7.5個月) 48
圖4.10 測量路線IV之高程變化圖 49
圖4.11 測量路線IV之高程變化圖(時間跨度皆為7.5個月) 50
圖4.12 測量路線V之高程變化圖 52
圖4.13 測量路線V之高程變化圖(時間跨度皆為7.5個月) 53
圖4.14 各測線水準地面點之高程變化趨勢 54
圖5.1 2007年DSM_2M成果細部特徵比較(水準高程施測區域) 56
圖5.2 2007年DSM_2M成果細部特徵比較(河道) 57
圖5.3 2007年DSM_2M成果細部特徵比較(橋梁、道路、河道、沙洲) 58
圖5.4 2007年DSM_2M成果細部特徵比較(人工建物、道路) 59
圖5.5 Lidar_2M與2007年LPS_DSM之平均高程較差 63
圖5.6 點位誤差分布圖 64
圖5.7 Lidar_2M與2007年農航所_DSM之平均高程較差 65
圖5.8 點位誤差分布圖 66
圖5.9 各段剖面線位置圖 67
圖5.10 AB段剖面圖 68
圖5.11 CD段剖面圖 68
圖5.12 EF段剖面圖 69
圖5.13 GH段剖面圖 69
圖5.14 IJ段剖面圖 70
圖5.15 Lidar_2M加上等高線及色階變化 73
圖5.16 20121011-20130531高程變化圖(7.5個月) 74
圖5.17 20121011-20130316 高程變化圖(5個月) 75
圖5.18 20130316-20130531 高程變化圖(2.5個月) 76
論文參考文獻:參考文獻

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論文全文使用權限:同意授權於2014-08-22起公開