中華民國九十七年五月二十四日

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山坡地多元尺度監測與查證管理

水土保持局監測管理組 林裕益組長

一、前言

台灣山坡地面積計有264萬公頃，約占全台土地73%，不當的開發利用，極易造成自然環境破壞及土石流災害之虞，行政院農業委員會水土保持局（以下簡稱水保局）有鑑於山坡地違規使用查報工作繁重、人力有限，導入遙測技術、衛星定位系統及地理資訊系統等技術進行監測工作，將大幅提升山坡地管理效能。在此謹藉本文介紹我國現行坡地監測技術與查證管理作業供參。

二、多元尺度遙感探測技術之應用

目前國內山坡地監測工作係藉由遙測影像之多元化尺度特性，輔助提昇山坡地管理績效，其中遙測影像係包括SPOT影像、福衛二號衛星影像、航空攝影照片、直昇機鳥瞰空拍、遙控無人載具影像及現地觀測資料等作業。

圖 SEQ 圖表 \* ARABIC 1 多元尺度監測設備示意

（一）衛星影像：作業成本較低、且具有多頻譜感應能力及固定更新週期等優點，適用於大範圍面積之監測。

（二）航照影像：可直接判釋山坡地之崩塌、土石流等現象。

（三）空載雷達影像：製作應用DTM，針對山坡地之坡度、坡向及地形變化，估計崩塌土石流規模與變遷。空載雷射掃瞄技術(LIDAR)乃係結合衛星定位（Golbal Position System,GPS）、慣性導航儀（Initial Measurement Unit, IMU）、雷測掃瞄儀及機上電腦系統（Computer Rack）等四部分，能有效即時獲取大量地形高程點的空間資料，並藉於監測區內架設GPS基站，提升測量精度及可靠度。

    圖2  LIDAR拍攝成果

（四）遙控無人載具影像：遙控無人載具技術（Remotely Piloted Vehicle, RPV）可藉由控制人員於地面或海上發出持續或間斷指令遙控飛行載具，並利用載台上的高解析相機或攝影機進行山坡地環境監測。可提供大尺度即時影像，機動力強、較不受天候影響，惟因飛行高度低，影像像幅較小，適合小面積區域之監測。

   圖3 遙控無人載具裝備

三、山坡地衛星變異點查證

現行山坡地衛星變異點查證作業流程(如圖4)，係由前後期衛星影像進行比對，產生土地利用變異點資料，並套疊交通路線、村里界線、地籍圖等空間資料，再經分析產生土地利用變異點位置圖地籍清冊，水保局即將清冊函送當地縣(市)政府，交由業管人員攜帶GPS接收儀至現地查核後回報，若屬合法者持續監督，若係違規案件則依法取締。目前山坡地管理之衛星監測工作，可分為「衛星影像變異點判釋」與「衛星影像變異點查證管理」兩部分，前者係以分析衛星影像的變異資料為主，後者則著重於現場查證與管理。有關作業分述如后：

1. 衛星影像變異點判釋

（1）衛星影像變異點資料來源：以定期及不定期之衛星影像套疊分析，過濾出異常之變異點資料，其內容包括衛星影像變異點位置圖、現場調查表、變異點地籍清冊等。

（2）衛星影像判釋作業分析：變異點常係因該地地表遭受天然或人為作用而改變之影像，經比對可明顯分辨其變異，再藉由相關資訊與分類技術取得所需衛星影像變異點。

（3）取得不同期的衛星影像資料：水保局藉由中央大學太空及遙測研究中心每兩個月提供當期的SPOT衛星影像進行分析。

（4）套疊分析衛星影像：將不同時期的衛星影像進行套疊分析，產出兩個月內發生地表改變區位資料，再以分類技術區分出符合條件的變異點資料。

  圖4 衛星影像變異點查證作業流程 

（5）加入輔助圖資：僅有衛星影像變異點，仍無法辨識發生位置可供查證，尤以變異點位屬山坡地，在交通與位置之確認尤為重要，因此須加入輔助圖資，包含村里界行政區圖、道路圖及地籍圖，以供變異點位置及交通動線之辨識。

（6）製作變異點：加入輔助圖資後，可產生完整的衛星影像變異點資訊，包括變異點所在地區可分類到村里範圍、鄰近道路、通達路線及地籍資料，將此完整資料交由管理單位進行現場查證，並判釋是否發生變異及有無違法之情事。

圖5 衛星影像變異說明圖

2. 衛星影像變異點查證管理

（1）衛星影像變異點現場查證分析：經由變異點判釋分析，取得間隔約兩個月的山坡地地表變異資料，再依縣(市)行政區劃分，將變異點資料交由當地縣(市)政府進行現場查證。

（2）變異點基本屬性資料建置：建立每一變異點基本屬性資料，以供資訊系統作業。

（3）變異點查證：變異點送達縣(市)政府依所在鄉(鎮、市、區)位置分類，交由鄉(鎮、市、區)公所現場查證，查證人員攜帶衛星影像變異點查證情形表、位置圖及地籍清冊赴現場查證，並根據現場實際狀況記錄於查證情形表。

（4）回報作業：查證結果由鄉(鎮、市、區)公所回報縣(市)政府彙整提報水保局，回報內容除變異點現場狀況描述外，如發現原始基本屬性資料有誤，亦一併更正資料回報。

（5）追蹤管理：水保局依據回報案件，區分為「違規使用」與「自然崩塌」二種，屬違規使用者，即要求限期改正或進行取締，如屬自然崩塌，則交由權管單位研議是否進行治理。

四、即時災情調查

透過遙控無人載具進行空拍，可取得最新即時影像，再經由正射影像處理，即可計算出災害範圍，及估計崩塌或土石流之土方數量，所得資訊對於災後重建工作，甚具實質參考價值。

圖6 遙控無人載具拍攝影像

圖7 崩塌面積初步評估

五、結語

山坡地幅員遼闊、通達交通不易，在有限的管理人力情況下，唯有善用先進的遙感探測、衛星定位及地理資訊系統等先進科技利器，進行多元尺度監測工作，再藉由中央及地方權責分工落實查證管理作業，以消弭山坡地管理之盲點與死角，減免坡地災害之發生。