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《臺灣GPS連續觀測站時間序列分析與TWD97變動評估》
《臺灣GPS連續觀測站時間序列分析與TWD97變動評估》 研究生：趙朋沅 指導教授：鄭凱謙 臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交接處，屬於聚合性板塊邊界，造山活躍造成多處地區有斷層帶。除了地表破裂所造成的同震位移以及震前震後地層受力情形之改變，均有可能造成測站座標、速率以及方向的改變。台灣現今之大地基準TWD97 (Taiwan Datum 1997) ，自2001年內政部公布以來已超過10年，由於TWD97所提供之點位座標為固定在1997.0曆元，有鑑於台灣所處的構造活躍特性，會逐漸與實際的情況產生脫節，因此TWD97的更新有其必要性。 本研究利用1996年至2007年台灣內政部7個GPS連續觀測站鳳林(FLNM)、墾丁(KDNM)、金門(KMNM)、馬祖(MZUM)、北港(PKGM)、太麻里(TMAM)、陽明山(YMSM)與國際IGS (International GNSS Service)網聯測方式，解算七個GPS連續觀測站之速度場並探討其時空特性，並透過時間序列的分析，剔除地震所造成的同震位移與震間變形的影響，以此來評估速度場。本試驗與中央研究院地球所GPS Lab的解算結果整體相符，除在KDNM的U方向、TMAM的E方向以及YMSM的U方向以外，整體相關係數都高於0.7。以1999年9月21日集集地震以及2002年3月31日『331地震』為分割點將時間序列切割為三段，以此來推估速度場以瞭解框架的變形情形。 以絕對速度向量而言，KMNM、MZUM、PKGM與YMSM在時段中呈現一致的方位，但PKGM在集集地震前後時間序列中呈現兩段不同的線性走勢，而FLNM、KDNM與TMAM方向較不固定。同震位移剔除後，KMNM、MZUM與YMSM可以單一線性來進行速度評估，但FLNM、KDNM與TMAM則需以分段的方式來處理。相對KMNM的速度向量大致變化不大，FLNM、KDNM與TMAM則是往方位角280至320度的方向以35.6至48.48 mm/yr的速度移動。 本研究所推估出來在ITRF05的速度場透過七參數相似轉換後，發現TWD97與實際框架已相差約十多公分。
翁志傑《利用GPS連續站監測九芎坑斷 層活動特性與地區性訊號分析》
研 究 生：翁志傑 撰 指導教授：鄭凱謙 博士 中華民國一百年六月 摘要 九芎坑斷層分佈範圍自古坑斷層南側沿著平原與麓山帶交界往南 延伸至嘉義竹崎北側，並於竹崎北側轉變為背斜的形式，全長約23 公里，為一個逆斷層並帶有右移的分量，且在斷層上盤有河流改道的 現象，推測是受到九芎坑斷層活動所影響。 為了連續監測九芎坑斷層的活動，了解其地表變化量，中正大學 地環系架設了10個全球定位系統之CGPS站，配合經濟部中央地質調 所的7個CGPS站，共同構成一個地區性的GPS監測網。以便於觀察 九芎坑斷層在地表的變化量，及斷層活動特性與地區性訊號，研究的 時間段為2007年9月1日至2010年12月31日，共1218天。 本CGPS監測網在每年5月至10月間，CGPS站的座標每日解有 明顯離散的現象(大約為± 2 cm)，與台灣梅雨和颱風季節的時段相符， 在以FFT檢驗後，發現三條基線的最顯著信號之頻率為一年一次，符 合台灣的乾濕季。因此對於地區的對流層作改正，試著利用氣象檔修 正離散的每日解，使用後的結果無顯著改善，但在統計學上的檢驗， 則並沒有顯著的不同。 為了確定離散的時段是由乾濕季的因素所影響，因此使用每日雨 量資料加以比對，發現一年最大的降雨量都落在離散之時段，大約為 7到9月，且頻譜的結果與乾濕季吻合。由一年中地下水位的最大差值， 可反應出地下水的滲透率，由斷層的北端至南端持續的變大。 GPS觀測所得的斷層壓縮量介於3.61 ± 0.48到6.15 ± 0.68 mm之 間，由北向南遞增，斷層整體是在被擠壓的狀況，並且發現在斷層的 北端有右移的量(0.99 ± 0.31 mm)，最後再模擬出九芎坑斷層的斷層面， 由斷層面的錯動量，可以觀察到斷層面為逆斷層。
林軒如《應用GIS評估台中市集集地震地價災害 損失時空特性 GIS–Based Spatial and Temporal Analyses for Chi–Chi Earthquake Land Disaster Loss in Taichung 》
研 究. 生：林 軒 如 撰 指導教授：鄭 凱 謙 博士 中華民國一百年七月 中文摘要 近來全球環境的變遷，普遍著重在自然災害與人類活動之間的影響。集集 地震在1999年9月21日發生，但過去對地震造成的災害損失，多偏重在實際 人員傷亡與建物損毀等數量上的統計，較少直接針對損失的時空特性等分析。 故本文擬針對台中市受災最嚴重的北屯區，藉由地理資訊系統(GIS, Geographic Information Systems)的空間分析、環域分析功能，以地政單位建置的土地地價 計算跌幅，作為地震損失評估的依據，探討地震動參數、地表破裂距離與地價 變化之空間與時間特性。 北屯區受集集地震逆衝斷層影響，最大地表加速度(PGA, peak ground acceleration)與最大地表速度(PGV, peak ground velocity)之大小，上盤大於下盤 (上盤與下盤係指傾斜斷層面上部與下部的岩層斷塊)，且房屋損壞與人員傷亡 等災害亦主要分布於上盤。研究結果顯示，北屯區全區地價跌幅受集集地震的 影響是顯著的。地價變化在空間上的特性，以地震當年上盤地價下跌最顯著， 且原則上越接近地表破裂下跌幅度越顯著，上盤以東0到3.5公里範圍，越近地 表破裂每公里跌幅增加5.06%；3.5 公里至7 公里範圍內每公里跌幅增加 0.66%，兩者線性迴歸趨勢線與原始資料點之相關係數(R2)分別為0.81與0.89。 顯示上盤地價變化反應破裂帶遠近距離的影響，推測主要原因為上盤以風景區 為主，土地利用單純，較能反映破裂帶遠近距離單一因素對地價之影響；下盤 地區土地利用複雜，影響地價變化的因素眾多，因此未能於結果中看出破裂帶 遠近距離對地價的影響，推測下盤地價主要受區域性市場因素影響。 震後地價變化的時間特性，原則上可分成三個時間區段:民國87–88年(震 前2年)、89–93年(震後5年內)、與94–98年(震後6–10年)。研究發現，震後5 年內:上盤距破裂帶2.5公里範圍內地價跌幅明顯較高(跌幅介於1%–18%)，且與 震前趨勢相反；下盤全區8 公里內，地價跌幅皆略高於震前(跌幅介於2%– 9%)，顯示震後5年內，上盤跌幅的區域性差異較下盤大，於近破裂帶2.5公里 內地價受地震影響顯著。震後6–10年，上下盤地價跌幅皆大於零，且無明顯變 化。因此可知，北屯區上下盤地價下跌皆由民國8...