研究生: |
陳映璇 Yin-Hsuen Chen |
---|---|
論文名稱: |
台灣圖資影像在沙質濱線繪製的應用與限制-以白沙灣、八里海岸為例 |
指導教授: |
沈淑敏
Shen, Su-Min |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
地理學系 Department of Geography |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 122 |
中文關鍵詞: | 濱線繪製 、濱線指標 、像片基本圖 、空載光達 |
英文關鍵詞: | shoreline mapping, shoreline indicator, orthophoto base map, airborne LiDAR |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:209 下載:12 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
濱線繪製(shoreline mapping)為海岸研究、工程及經營的重要基礎,依據歷年濱線位置的變化,可以了解海岸侵淤情形,為國內外常見的研究方法。國內具有相當豐富的全省性圖資,有些地圖上已經註記水陸交界線-水涯線,有些則需自行判釋/擷取濱線(shoreline)。但國內圖資多非針對海岸地帶進行製圖,官方也未制定濱線繪製的相關規範與流程,實有必要從濱線繪製目的的角度仔細檢討。
本文主要目的為了解國內各種圖資在濱線變遷研究上之應用範圍與限制:包括經建版地形圖(1:25000)及像片基本圖套色版(1:5000)水涯線,以及應用正射影像、空載光達於濱線指標判釋/擷取之結果,再與相關文獻進行比較與討論後,作為未來濱線繪製工作流程建議。主要研究結果如下:
經由歷年經建版地形圖上的水涯線套疊後發現,經建版水涯線為製圖者綜合編稿底圖-像片基本圖及修稿底圖-較新航照的產物,該線不能代表單一編稿、修稿或出版年代的濱線位置。因此經建版地形圖水涯線或可配合歷史地圖(如臺灣堡圖),進行變化大的海岸區域之長時距變遷研究,但仍以定性的變化趨勢為限。
筆者套疊比對同一版次之套色版水涯線於單色版上,發現不同圖幅有繪製依據不一的情形。經由訪談及查閱製圖規範後,筆者推測在缺乏明確的繪製規範下,繪圖員可能對於海岸環境動態不甚熟悉,而採取了不同的依據繪製水涯線。若要引用套色版水涯線作為濱線,必須先檢視該線的繪製依據,估計不同繪製依據帶來的誤差。
若要避免水涯線所包含的人為誤差,研究者須自行判釋/擷取濱線指標。筆者針對航空照片拍攝資訊進行檢視,發現拍攝當時未考慮季節、潮汐等因素,導致濱線具有較高的自然變動性。實際利用航空照片及正射影像,判釋特徵(proxy-based)濱線指標並分析後發現,考慮連續性及自然變動性等因素之下,以乾溼線最適合大範圍濱線繪製工作;高程(datum-based)濱線指標方面,空載光達所擷取之高程等高線,可與等高線較密集的海岸相片基本圖(1:1000)疊圖分析。然而由於國內各式圖資自然變動性較高,無法將該類圖資所判釋的特徵濱線連結(link)高程濱線進行濱線繪製。
若要應用國內已經出版的圖資進行全島性濱線繪製,筆者建議:1)以1:5000正射圖資(像片基本圖單色版、彩色正射影像)為基礎建立底圖航照資料庫,需包括拍攝日期、潮汐、風浪等資訊。2)挑選合適圖幅,剔除影像過曝、對比過高以及風浪過大的圖幅。3)數化水線、乾溼線及灘內緣線,編輯濱線屬性資料庫。4)在量化變遷速率後,挑選侵蝕嚴重區域,利用高程濱線更精確的監測海岸侵蝕情形。最後筆者也參考美國濱線繪製規範,建議未來濱線繪製底圖,應當在考慮季節、潮汐、天氣的狀況下進行拍攝。
一、中文部份
1. 內政部臺灣省林務局 (1977) 臺灣地區基本圖測製工作報告,台北市:內政部臺灣省林務局。
2. 王鑫、林明璋、濮方正 (1990) 彰濱海岸侵蝕與堆積研究,國立臺灣大學地理系地理學報,14,109-123。
3. 史天元、彭淼祥、吳水吉、吳麗娟 (2005) 農委會空載光達台灣地區測試,航測及遙測學刊,10(1),103-128。
4. 石再添 (1980) 台灣西部海岸線的演變及海埔地的開發,國立台灣師範大學地理學報,6,1-36。
5. 交通部基隆港務局 (2004) 台北港(92-94年)海岸漂沙調查及海氣象與地形變遷監測作業九十二年報告,基隆市:交通部基隆港務局,4-1~4-3。
6. 吳水吉 (2004) 航攝資料庫之建置與發展,國土資訊系統通訊,50。
7. 呂黎光 (2004) 海岸線與面積之遙感測繪應用研究,海洋工程學刊,4(1),71-88。
8. 李忠潘 (2005) 花蓮溪河口海岸觀測調查分析,台北市:經濟部水利署,2-56-59。
9. 沈淑敏 (1997) 圖像資料在討論花東地區海岸地形變遷上的應用,地圖,8, 219-232。
10. 沈淑敏、張瑞津 (2003) 圖像資料在台灣地區地形變遷研究上的應用與限制,地理研究報告,38,67-87。
11. 林唐煌、劉振榮、陳哲俊、郭宗華 (2003) 應用衛星資料推求水線位置之研究, 航測及遙測學刊,8(1),57-66。
12. 林務局農林航空測量所 (1994) 台灣地區相片基本圖出版通報,台北市:林務局農林航空測量所。
13. 邱永芳、洪憲忠、吳基、林柏青、廖慶堂、王冑、徐如娟 (2000) 八十九年八里、林口海岸漂沙調查及海岸氣象與地形變遷四年計畫,台中縣梧棲鎮:交通部運輸研究所,5-1-6-41。
14. 洪佩鈺 (2005) 大比例尺地圖濱線變化量的擷取-以台東海岸為例,地理學系碩士論文,台北市:國立台灣師範大學,116。
15. 洪佩鈺、沈淑敏、陳浦淮 (2006) 應用大比例尺正射影像地圖判識沙礫質海灘的濱線:以台東海岸為例,地理研究報告,44,83-105。
16. 徐偉城、陳大科、劉進金、史天元、王成機、陳思仁 (2005) 以空載光達建立外傘頂洲數值高程模型,第二十四屆測量學術及應用研討會,國立政治大學:中華民國航空測量及遙感探測研討會。
17. 國防部聯勤第四○一廠 (1998) 台灣二萬五千分之一地形圖(經建版)數化標準作業指導書,國防部:聯勤第四○一廠,8。
18. 國防部聯勤第四○一廠 (1998) 台灣二萬五千分之一地形圖(經建版)數化標準檢驗指導書,國防部︰聯勤第四○一廠,7。
19. 戚啟勳 (1980) 颱風,台北市:季風出版社。
20. 許民陽 (1999) 花東海岸的地形變遷~海岸侵蝕後退的研究,台北市︰天馬文化事業。
21. 許哲明 (1998) 台灣地區地形圖之演進-五萬分之一圖說,地圖,9,1-16。
22. 許硯蓀、廖學瑞、朱志誠 (1993) 淡水八里海岸地形變遷研究及人工岬灣之應用,中華技術,17,59-66。
23. 郭金棟 (1990) 台灣海岸地區變化及其未來之開發利用,台南市:成功大學水利及海洋工程研究所。
24. 陳良健、徐啟崇 (1999) 多波段影像特徵分析於灘線萃取之研究,航測及遙測學刊,4(3),17-30。
25. 陳瀚霖 (1999) 十七世紀以來臺灣西南海岸平原地形變遷之研究,地學研究所, 台北市:中國文化大學,214。
26. 傅安明 (1990) 台灣地區基本圖與主題圖系統之建立及其應用-1975-1990,台北市︰行政院農業委員會遙感及探測技術發展小組。
27. 喻新、吳至誠、崔國強、徐輝明 (2005) 以航空照片分析海岸變遷之應用,國立宜蘭大學工程學刊,1,63-74。
28. 湯凱齡 (2004) 北海岸海灘安全性之地形動力學研究,地理學系碩士論文,台北市:國立台灣師範大學,115。
29. 黃鐘、胡植慶、陳于高、詹瑜璋、李建成、史天元 (2004) 空載雷射掃描數值高程模型簡介,地質,23(1),43-54。
30. 經濟水利署第十河川局 (2006) 台北港設置後對淡水河口海岸地形變遷之影響(1/2),台北縣板橋市:經濟部水利署,152。
31. 經濟部中央地質調查所 (2005) 大台北地區特殊地質災害調查與監測-高精度空載雷射掃描(LIDAR)地形測製與構造地形分析,台北縣中和市:經濟部中央地質調查所,143。
32. 經濟部中央地質調查所 (2005) 中華(福爾摩沙)衛星二號影像對地質環境與災害之動態監測及其資料庫建置:地質環境與資源動態監測計畫-中華衛星二號影像應用,台北縣中和市︰經濟部中央地質調查所,311。
33. 謝仁馨 (1978) 臺灣地區大比例尺像片基本圖讀圖手冊,台北市:臺灣省林務局農林航空測量隊。
二、外文部份
1. Ackermann, F. 1999: Airborne Laser Scanning - Present Status and Future Expectations. Photogrammetry & Remote Sensing 54, 64-67.
2. Battiau-Queney, Y., Billet, J.F., Chaverot, S. and Lanoy-Ratel, P. 2003: Recent Shoreline Mobility and Geomorphologic Evolution of Macrotidal Sandy Beaches in the North of France. Marine Geoglogy 194, 31-45.
3. Boak, E.H. and Turner, I.L. 2005: Shoreline Definition and Detection: A Review. Journal of Coastal Research 21(4), 688-703.
4. Douglas, B.C. and Crowell, M. 2000: Long-term Shoreline Position Prediction and Error Propagation. Journal of Coastal Research 16(1), 145-152.
5. Gares, P.A., Wang, Y. and White, S.A. 2006: Using LIDAR to Monitor a Beach Nourishment Project at Wrightsville Beach, North Carolina, USA. Journal of Coastal Research 22(5), 1206-1219.
6. Graham, D., Sault, M. and Beiley, C.J. 2003: National Ocean Service Shoreline- Past, Present, and Future. Journal of Coastal Research SI(38), 14-32.
7. Hapke, C.J., Reid, D., Richmond, B.M., Ruggiero, P. and J., L. 2006: National Assessment of Shoreline Change Part3: Historical Shoreline Change and Associated Coastal Land Loss Along Sandy Shoreline of the California Coast. Kingston: U.S. Geological Survey, 79.
8. Harris, M., Brock, J., Nayegandhi, A. and M., D. 2005: Extracting Shoreline from NASA Airborne Topographic Lidar-Derived Digital Elevation Models. In Cooperation with the National Park Service and the National Aeronautics and Space Administration, Reston: U.S. Geological Survey, 32.
9. King, C.A.M. 1972: Beachs and Coasts. London: Edward Arnold.
10. Komar, P.D. 1976: Beach Processes and Sedimentation. Englewood Cliff: Prentice-Hall.
11. Kraus, N.C. and Rosati, J.D. 1997: Interpretation of shoreline position data for coastal engineering analysis. In Station, U.A.W.E., editor: US Army Waterways Experiment Station, 14.
12. Leigh, G.E. and Hale, J. 2005: Scope of Work Shoreline Mapping. In Commerce, U.S.D.o., editor: National Geodetic Survey, National Ocean Service, National Oceanic and Atomospheric Adminstration, U.S. Department of Commerce, 488.
13. Liu, H., Sherman, D. and S., G. 2007: Automated Extraction of Shorelines from Airborne Light Detection and Ranging Data and Accuracy Assessment Based on Monte Carlo Simulation. Journal of Coastal Research 23(6), 1359-1369.
14. Moore, L.J., Ruggiero, P. and List, J.H. 2006: Comparing Mean High Water and High Water Line Shoreline: Should Proxy-Datum Offsets be Incorporated into Shoreline Change Analysis? Journal of Coastal Research 22(4), 894-905.
15. Morton, R.A. and Miller, T. 2005: National Assessment of Shoreline Change: Part2, Historical Shoreline Change And Associated Coastal Land Loss Along The U.S. Southeast Atlantic Coast. Petersburg: U.S. Geological Survey, Center for Coastal and Watershed Studies, 35.
16. Morton, R.A., Miller, T. and L., M. 2005: Historical Shoreline Changes Along the US Gulf of Mexico: A Summary of Recent Shoreline Comparisons and Analysis Journal of Coastal Research 21(4), 704-709.
17. Morton, R.A., Miller, T.L. and Moore, L.J. 2004: National Assessment of Shoreline Change: Part1 Historical Shoreline Change and Associatef Coastal Land Loss Along The U.S. Gulf of Mexico. Petersburg: U.S. Geological Survey, Center for Coastal and Watershed Studies, 45.
18. Pajak, M.J. and Leatherman, S. 2002: The High Water Line as Shoreline Indicator. Journal of Coastal Research 18(2), 329-337.
19. Robertson, W., Whitman, D., Zhang, K. and Leatherman, S.P. 2004: Mapping Shoreline Position Using Airborne Laser Altimetry. Journal of Coastal Research 20(3), 884-892.
20. Ruggiero, R., Kaminsky, G.M. and Gelfenbaum, G. 2003: Linking Proxy-Based and Datum-Based Shoreline on a High-Energy Coastaline: Implications for Shoreline Change Analyses. Journal of Coastal Research SI(38), 57-82.
21. Saye, S.E., Wal, D., Pye, K. and Blott, S.J. 2005: Beach-dune Morphological Relationships and Erosion/Accretion: An Investigation at Five Sites in England and Wales using LIDAR Data. Geomorphology 72, 128-155.
22. Smyth, R.C., Gibeaut, J.C., Andrews, J., Hepner, T.L. and Gutierrez 2003: The Texas Shoreline Change Project- Coastal Mapping of West and East Bays in the Galveston Bay System Using Airborne Lidar. Austin: Texas General Land Office, 41.
23. Stockdon, H.F., Sallenger, A.H., List, J.H. and Holman, R.A. 2002: Estimation of Shoreline Position and Change using Airborne Topographic Lidar Data. Journal of Coastal Research 18(3), 502-513.
24. Thieler, E.R., Himmelstoss, E.A., Zichichi, J.L. and Miller, T.L. 2005: Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 3.0: An ArcGIS extension for calculating shoreline change. U.S. Geological Survey, Open-File Report 2005-1304.
25. Thornton, E.B., Sallenger, A., Sesto, J.C., Egley, L., McGee, T. and Parsons, P. 2006: Sand mining impacts on long-term dune erosion in southern Monterey Bay. Marine Geoglogy 229, 45-58.
26. Young, A.P. and Ashford, S.A. 2006: Application of Airborne LIDAR for Seacliff Volumetric Change and Beach-Sediment Budget Contributions. Journal of Coastal Research 22(2), 307-318.
三、網頁資料
1. ETSpatialTechniques 2008: ET Geo Wizards. Pretoria: ET Spatial Techniques. Website: http://www.ian-ko.com/ET_GeoWizards
2. 中央研究院 (2008) 台灣歷史文化地圖,台北市 。網址: http://thcts.ascc.net
3. 國立中央大學太空及遙測研究中心 (2004):福爾摩沙衛星二號 (FORMOSAT-2)簡介,桃園縣中壢市。網址:http://www.csrsr.ncu.edu.tw
4. 農林航空測量所 (2008),圖資管理,農林航空測量所:台北市。網址: http://www.afasi.gov.tw