7984202479842024 陳世旻陳世旻

前言前言試區介紹試區介紹材料與方法材料與方法試驗結果試驗結果結論結論

航空攝影測量和雷射掃描，相較傳統測量航空攝影測量和雷射掃描，相較傳統測量技術，可技術，可不需接觸物體不需接觸物體即可獲得，相同的即可獲得，相同的高精度高精度 -- 數值地形模型（數值地形模型（ DTMDTM ）。）。

傳統的崩塌地區位調查方式，是以航拍影傳統的崩塌地區位調查方式，是以航拍影像進行判釋，亦可配合像進行判釋，亦可配合雷射掃描雷射掃描進行測量進行測量地形，繪製成地形模型，進行地形，繪製成地形模型，進行多時段多時段研究研究及監測。及監測。

試區位於試區位於義大利義大利的韋的韋爾加托市的爾加托市的馬耳他馬耳他崩崩塌地。塌地。平均坡度約平均坡度約 13°13° ，面，面積約積約 40,000m40,000m22 。。莫拉等（莫拉等（ 20032003 年）利年）利用用 GPSGPS 測量監測邊坡，測量監測邊坡，證明在許多情況下發證明在許多情況下發生移動生移動 1-2cm/month1-2cm/month

本文章所使用的儀器設備大致可分為本文章所使用的儀器設備大致可分為

1)1) 航空攝影航空攝影 如：航空相機、攝影掃描儀、數位攝影如：航空相機、攝影掃描儀、數位攝影 測量工作站測量工作站 2)2) 雷射掃描雷射掃描 如：雷射掃描儀、如：雷射掃描儀、 GPSGPS 定位儀、反射菱定位儀、反射菱

鏡鏡

藉由兩種不同特性的量測技術，進行測定。藉由兩種不同特性的量測技術，進行測定。

於於 20002000 年年 44 月月 11 進行航空攝影測量，利用進行航空攝影測量，利用GPSGPS 對地面的對地面的 2424 個控制點，進行校正。個控制點，進行校正。

本文章繪製數值地型模型（本文章繪製數值地型模型（ DTMDTM ），採用），採用兩種方式分別如下：兩種方式分別如下：

1)1) 利用利用分析軟體分析軟體採採自動自動及及半自動半自動兩種方式兩種方式 ，進行繪製地型模型。，進行繪製地型模型。 2)2) 利用利用繪圖儀分析繪圖儀分析由專業技術人員由專業技術人員手工繪製手工繪製。。

製作製作 DTMDTM 的系統軟體採用的系統軟體採用 HelavaHelava systemsystem自動繪製，自動繪製，但仍需由操作人員但仍需由操作人員判釋校正結判釋校正結果。主要包括，刪除或修改不正確的區域果。主要包括，刪除或修改不正確的區域資料，並重新計算表面面積結果。資料，並重新計算表面面積結果。

以上兩種模式分析結果以上兩種模式分析結果平均值平均值 -15cm-15cm ，，標標準差為準差為 42cm42cm ，最大的差異主要集中在，，最大的差異主要集中在，地地形複雜區位形複雜區位及及陰影區位陰影區位。。

結果顯示，數位攝影測量技術，可以採更結果顯示，數位攝影測量技術，可以採更精確精確又又快速快速的軟體進行分析。的軟體進行分析。

20002000 年航空攝影量測所繪製出的三維地形圖年航空攝影量測所繪製出的三維地形圖

地面雷射掃描，通常採用在工業、管路、地面雷射掃描，通常採用在工業、管路、建築、考古、砂石場採集量控管等。建築、考古、砂石場採集量控管等。

此種方法的優點提供了典型的此種方法的優點提供了典型的非接觸技術非接觸技術，，能在能在短時間短時間內收集物體表面內收集物體表面密集三維點雲密集三維點雲，，且不一定要設置反射器。且不一定要設置反射器。

本文章使用兩種不同規格的雷射掃描儀，其本文章使用兩種不同規格的雷射掃描儀，其規格如下：規格如下：

1)1) RieglRiegl LMS - Z210LMS - Z210 數據接收範圍數據接收範圍 2m2m 至至 350m350m ，精度約 ，精度約 ±±

2.5cm2.5cm 。。 數據接收速率數據接收速率每秒每秒 60006000 點點。。

2) Riegl2) Riegl LMS - Z420iLMS - Z420i 數據接收範圍數據接收範圍 2m2m 至至 800m800m ，精度約 ，精度約 ±± 1cm 1cm 。。 數據接收速率數據接收速率每秒每秒 1200012000 點點。。

RieglRiegl LMS - Z210LMS - Z210 RieglRiegl LMS - Z420iLMS - Z420i

兩台儀器分別於不同時期進行掃描，兩台儀器分別於不同時期進行掃描， LMS - LMS - Z210Z210 於於 20012001 年年 55 月月和和 LMS - Z420iLMS - Z420i 於於 20042004年年 44 月月進行掃描進行掃描。用來監測在不同的時期。用來監測在不同的時期邊坡變化的情形。邊坡變化的情形。

20012001 年開始監測，於是區內設置年開始監測，於是區內設置 44 個棱鏡個棱鏡反射器，陸續又設置反射器，陸續又設置 66 個圓柱反射器，做個圓柱反射器，做為為控制點控制點。。

進行雷射掃描時待測物如進行雷射掃描時待測物如受到物體遮蔽受到物體遮蔽，，造成無法取得點雲資料的情形發生，本文造成無法取得點雲資料的情形發生，本文採用採用兩個以上兩個以上的掃描點位，來增點雲資料的掃描點位，來增點雲資料的完整性，並使用全站儀，檢定本區每個的完整性，並使用全站儀，檢定本區每個參考點的準確性。參考點的準確性。

將不同掃描點位的點雲資料，透過將不同掃描點位的點雲資料，透過座標系座標系統統進行縫合，類似三維相似變換的方法，進行縫合，類似三維相似變換的方法，而轉換產生的點雲資料而轉換產生的點雲資料標準偏差小於標準偏差小於 4cm4cm 。。

數值地形模型萃取，分為兩個步驟：數值地形模型萃取，分為兩個步驟：

1)1) 將每測站取得的點雲資料將每測站取得的點雲資料合併合併，並修正面 ，並修正面 積範圍一致，產生積範圍一致，產生數值地面模型數值地面模型（ （ DSMDSM ）） 。。

2)2) 數據的分析，數據的分析，除去地表植被除去地表植被，，建築物建築物等，等，以獲取數值地形模型（以獲取數值地形模型（ DTMDTM ），），重現自然重現自然表面的地形表面的地形。。

本試驗使用本試驗使用 Microstation Microstation 模組進行模組進行數據分數據分割割，已獲的真實地表狀況。，已獲的真實地表狀況。

點雲的原始數據點雲的原始數據（ DSM ）

經過數據分割後的結果經過數據分割後的結果（ DTM ）

2001 年至 2000 年地形變化量

針對針對 20012001 年至年至 20002000 年地形模型比較，並年地形模型比較，並無明顯大規模的變化。無明顯大規模的變化。

2004 年至 2000年地形變化量

2001 年至 2000年地形變化量

2004 年至 2001年地形變化量

2001 年至 2000年地形變化量

其中不規則分佈高程差值，推估可能是人其中不規則分佈高程差值，推估可能是人為的影響或是不當的消除植被的行為。為的影響或是不當的消除植被的行為。

由結果顯示由結果顯示 20042004 年至年至 20002000 年和年和 20042004 年至年至20012001 年年 DTMDTM 的高度差異最大。的高度差異最大。

其負值位於陡坡地中央區位，而堆積區位其負值位於陡坡地中央區位，而堆積區位不是在預期坡趾的區位，推測是受到人為不是在預期坡趾的區位，推測是受到人為的影響提高了邊坡的穩定性。使坡趾穩定的影響提高了邊坡的穩定性。使坡趾穩定無造成滑動。無造成滑動。

借由剖面圖可看出借由剖面圖可看出 B-B’B-B’ 與與 C-C ’C-C ’ 剖面圖剖面圖 20002000年與年與 20012001 年地形變化量不大，至年地形變化量不大，至 20042004 年年地形有明顯變化。地形有明顯變化。推測可能是邊坡滑動造成土方下移，將上推測可能是邊坡滑動造成土方下移，將上邊坡土方移動至中間堆積。邊坡土方移動至中間堆積。

經由該研究區證實，經由該研究區證實，地面雷射掃描地面雷射掃描可以，可以，快速快速且且經濟經濟的產生地形模型，應用於崩塌的產生地形模型，應用於崩塌地的研究調查。地的研究調查。

利用利用航空攝影測量航空攝影測量崩塌地，與傳統攝影測崩塌地，與傳統攝影測量的方法做，需要更多量的方法做，需要更多昂貴昂貴的儀器（航空的儀器（航空相機，攝影掃描儀，數位攝影測量工作站相機，攝影掃描儀，數位攝影測量工作站或分析繪圖儀），以及更或分析繪圖儀），以及更複雜的組織架構複雜的組織架構。。

實際上至少需進行實際上至少需進行 66 個攝影量測技術，才個攝影量測技術，才可以獲得可以獲得 DTMDTM；；

1) 1) 空中調查計劃和執行空中調查計劃和執行2) 2) 控制點測量控制點測量3) 3) 製造掃描透明正片製造掃描透明正片4) 4) 確定測定物的方向與空間座標確定測定物的方向與空間座標5) 5) 繪製地形模型繪製地形模型6) 6) 編輯控制和編輯控制和 DTMDTM

文章提出雷射掃描測量，要紀錄文章提出雷射掃描測量，要紀錄不同時期不同時期的的 DTMDTM僅使用一座地面控制點，進行掃描僅使用一座地面控制點，進行掃描無法減少受遮蔽的點雲。無法減少受遮蔽的點雲。

為了獲得較高精度為目的，使用高精度雷為了獲得較高精度為目的，使用高精度雷射掃描儀，需經常射掃描儀，需經常檢測檢測滑動面以外的檢測滑動面以外的檢測點，減少誤差。點，減少誤差。

謝謝聆聽謝謝聆聽