衛星定位技術應用於河川區域勘測之現況與展望第九河川局

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  發刊期數:第0443期/ 發布日期:2021/07/09

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第九河川局已於110年完成轄區花蓮溪水系上游河川區域線勘測及圖籍公告作業,秀姑巒溪水系已於109年啟動,預計於111年完成全流域河川區域線勘測及檢討變更程序。中央管河川沿岸土地使用與人民權利義務息息相關,河川區域勘測成果其正確性格外重要。

勘測作業進行之流程,不外乎控制測量、斷面測量及地形測量,國內自民國80年代後期以來,應用衛星定位技術實施控制測量已成為顯學,衛星定位靜態測量(Static)於邊長5公里以上之控制網形,可獲致高精度之三維坐標成果,且只要儀器數量足夠,可同時接收/觀測多個點位,已全面取代傳統經緯儀三角測量。近10年,整合了原有的GPS(美國)、GLONASS(俄羅斯)、GALILEO(歐盟)及BDS(中國)之GNSS(全球導航衛星系統),讓衛星接收儀有了全新的使用體驗,在解算坐標的速度有了顯著提升,勘測作業的時程掌控更為精準。

  • GPS與GNSS覆蓋率及衛星數量比較GPS與GNSS覆蓋率及衛星數量比較

然而,高精度的測量成果仍舊要面臨「時間」的挑戰,台灣地處歐亞板塊及菲律賓海板塊交界處,因為地殼運動造成的位移量,讓測設完成之河川區域線坐標經過若干年後便不再精確,且遇上較大規模之地殼運動時,偏差將更為劇烈;如0206花蓮大地震,依據內政部107年4月20日台內地字第1071302871號公告基本控制點測量成果說明,在地震之後,內政部國土測繪中心衛星基準站最大位移量達到45公分,震央附近之三等控制點平面坐標最大位移量更達到1.2公尺之譜。

河川區域線位置若無法精準掌控,則難以推動河川區域管理之業務,甚而要面對與相鄰公有土地管理機關、私人土地所有權人之間產生權利義務糾紛與異議之風險。要處理這樣的風險,建議從公告時間最久遠或是鄰近都市計畫區、土地價值較高的區域著手:從前面的敘述可以知道問題不單是「位置」,更與「時間」有密切關係,最簡單的作法是找出測設河川區域線當時所採用的控制點,以即時動態定位(RTK)模式處理,讓架設之主站強制附合到原坐標,則以相對位置所測定之區域線折點即為公告當時之位置。若想要系統性的批次處理,則需要找出足夠數量之原採用控制點,透過靜態測量及成果之最小二乘法平差計算,求解該區域坐標轉換參數,則可解決滄海桑田之難題。

  • 國土測繪中心0206花蓮地震地表位移圖國土測繪中心0206花蓮地震地表位移圖

衛星定位除了測量位置,在國外有越來越多學者投入反射衛星訊號(Reflected GPS signal)之研究,除了利用反射之衛星訊號來分析土壤含水量、區域降雨及植被覆蓋情形之外,架設於岸上也可測量浪高、潮位等資訊,假以時日,也許台灣也將開始見到相關之應用。

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