集水区崩塌地植生复育监测与评估

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1、集水區崩塌地植生復育監測與評估MonitoringandAssessmentofVegetationRecoveryfortheLandslidesinaWatershed林昭遠Chao-YuanLin國立中興大學水土保持學系教授摘要集集大地震造成臺灣中部山區多處崩塌，衛星影像判釋顯示地震後新增崩塌地以南投縣九九峰最為壯觀；震災後新增崩塌地面積約908.96公頃，其後續之復育及防災等工作極為重要。本研究以九九峰為樣區，分析地震前後期SPOT衛星影像之常態化差異植生指數（NDVI），進行崩塌地判釋及植生復育指標計算，探討植生復育困

2、難區位之影響因子，提出整治區位與工法，供震災崩塌地植生復育之參考，提供植生復育區位資訊，作為崩塌地監測與治理評估之用。關鍵詞：集集大地震、植生復育、植生指數、遙感探測、地理資訊系統AbstractLarge-scalelandslides,causedbythecatastrophicChichiearthquake,occurredattheNinety-ninePeaksofWu-Chibasin.Areasofdenudationareestimatedto908.96haandareurgenttoberestoredf

3、orthesecondarydisasterpreventionintherainyseason.Satelliteimagesanddigitalterrainmodelswereusedtoprocessthevegetationindexanalysisforidentifyinglandslidesitesandtoextracttopographicinformationoftheareas.AsystemcoupledwithGISdevelopedinthisresearchcouldbeusedtomonitor

4、and/orassesstherecoveryrateofvegetationforthelandslides.KeyWords：Chichiearthquake,VegetationRecovery,Vegetationindex,Remotesensing,Geographicinformationsystem一、前言發生於1999年9月21日凌晨1時47分之集集大地震為台灣地區百年來罕見強烈地震，地震強度達芮氏規模7.3，震源深度僅1公里，於南投、台中等地區測得最大震度6級，嘉義地區5級，釀成台灣地區兩千多人死亡、一萬多人

5、受傷的嚴重災情。沿斷層線所經之處發生地表隆起、溪流堰塞等地形地貌變動，而地震釋放出的強大能量並造成全省多處山坡地崩塌，其中以南投縣九九峰、崁斗50山澀子坑與雲林縣草嶺潭堰塞湖最為嚴重。本文以九九峰為樣區，分析地震前後期SPOT衛星影像之常態化差異植生指數（NDVI），進行崩塌地判釋及植生復育指標計算，經由野外現勘，探討植生復育困難區位之影響因子，提出整治區位與工法，俾供震災崩塌地植生復育之參考。二、樣區概述九九峰俗名火炎山，與三義火炎山、六龜十八羅漢山並稱台灣三大火炎山地形。九九峰地處台中縣及南投縣交界，行政區域分屬南投縣草屯鎮

6、、國姓鄉及台中縣霧峰鄉、太平市，主要範圍位在國有林埔里事業區第八到二十林班範圍內。山區南面有烏溪及省道台十四甲線公路經過，從台十四甲線公路雙冬路段上可清楚望見許多並列山峰，樣區位置如圖1所示。九九峰地質屬更新世頭嵙山層上部的火炎山礫石層，厚度約一千公尺，因礫石層透水性良好，乾燥時膠結緊密堅硬，雨季易受雨水侵蝕下切，造成許多尖銳山峰與深溝。受到地形陡峭乾燥影響，植物社會組成簡單，以台灣蘆竹為主，只有在坡度較緩、稜線或坡腳處，才有台灣二葉松及五葉松等木本植物出現。目前農委會林務局已完成「九九峰自然保留區」的規劃，林務局擬引用文化資產

7、保存法之規定，讓九九峰成為第一個強調災變後自然演替過程而保存的保留區，面積計有1198公頃。圖1樣區位置圖51三、分析方法購自中央大學太空及遙測研究中心之法國SPOT衛星level10影像，解像力為12.5mx12.5m。拍攝日期分別為88年4月1日、88年9月27日、以及89年10月29日等三個不同時期(圖2)。計算衛星影像之常態化差異植生指數(NormalizedDifferenceVegetationIndex，NDVI)，再經由線性反向轉換標準化成植生覆蓋指數(C,0≤C≤1)，用來判釋921震災九九峰地區之崩塌區位及植

8、生復育情形。(1999/4/1)(1999/9/27)(2000/10/29)圖2震災前後衛星影像1.崩塌區位分析SPOT衛星影像感測器所接收的波段為綠光、紅光及近紅外光三個波段，植物體對近紅外光的反射較裸露土石強，有植生覆蓋的地表在衛星影像上呈紅色色調。由於地