結合衛星雷達與GPS觀測資料分析北台灣地表變形

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王淳璟(Chun-chin Wang) 查詢紙本館藏

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地球科學學系

論文名稱

結合衛星雷達與GPS觀測資料分析北台灣地表變形
(Surface Deformation of Northern Taiwan through the Integration of PSInSAR and GPS data)

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摘要(中)

台灣北部的臺北盆地為人口密集、高度開發建設區域且為台灣現今政治經濟中心，西有山腳斷層，為此區域最主要的活動斷層；北有近期研究重點的大屯火山群，因此對於此區域的地表變形監測乃現今重要之課題。
雷達差分干涉技術為快速有效且全面的地表變形監測工具，已被廣泛應用。但傳統差分干涉技術(DInSAR)對同調性較低的空間及較長時間的基線有其測量限制。因此本研究利用永久散射體差分干涉技術(PSInSAR)，對2007年1月至2011年3月共17幅ALOS所擷取的雷達影像進行北台灣地區地表變形觀測。研究結果顯示台北盆地及大屯火山區中心的地表運動以靠近衛星方向移動為主，其中盆地每年最高以4公厘速度往衛星移動，大屯火山區每年最高以8公厘速度往衛星方向移動。而盆地與火山間山區至基隆河一帶則是以遠離衛星方向移動為主。將本研究成果與GPS資料及精密水準測量進行比對，結果吻合程度高，證實資料可信度。為有效結合GPS及PSInSAR觀測資料，本文透過三角網格進行線性內插，以求取研究區域的三分量速度場。結果顯示大屯火山群至基隆火山群一帶相對於林口台地抬升，且此區跨山腳斷層有明顯的垂直斷層走向的水平運動，推測與地底熱液作用有關。

摘要(英)

The triangular-shaped Taipei basin locates in the northern Taiwan and has been developed into the most densely populated area and also the capital of politics and economics in Taiwan.
Taipei basin is well developed and amenable to research gathering using the Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR) technique but the mountainous areas surrounding the basin are mostly covered with densely vegetations that reduce the signal-to-noise ratio in the InSAR interferograms.
In this study, we aim to measure the ground deformation of northern Taiwan by processing the spaceborne radar interferometry data of ALOS acquired from 2007 to 2011 using the PSInSAR technique. The mean Line of Sight (LOS) velocity field of up to 8 mm/yr in the central Tatun volcanic area was measured, and up to 5 mm/yr inside the Taipei basin with higher rates at the hanging wall of the Sanchiao fault than the footwall was also revealed. We also integrated GPS and PSInSAR measurements to resolve a three-domensional ground motion across the study area. The result shows that the Tatun volcano and Keelung areas have experienced ground uplift, with notable horizontal extension across and perpendicular to the northern Sanchiao fault. This motion may relate to the subsurface hydrothermal activities beneath the Tatun area.

關鍵字(中)

★ 永久散射體差分干涉法
★ 地表變形
★ 台北盆地
★ 台灣北部

關鍵字(英)

★ PSInSAR
★ surface deformation
★ Taipei basin
★ northern Taiwan

論文目次

中文摘要i
英文摘要ii
致謝iii
目錄iv
圖目vi
表目viii

第一章緒論 01
1-1 研究動機與目的 01
1-2 前人研究 02
1-3 本文內容 05

第二章研究區域概述 11
2-1 北台灣地區地形概況 11
2-1-1 台北盆地 11
2-1-2 大屯火山群 12
2-2 演化過程 13
2-3 地層構造 15
2-4 區域地體構造 16
2-5 地層下陷 19

第三章研究方法 26
3-1 合成孔徑雷達差分干涉技術 26
3-2 永久散射體差分干涉技術 29
3-3 PS點位選取 30
3-4 相位解算 34
3-5 DEM殘差估算 35
3-6 大氣效應估算 35
3-7 分析流程及研究資料 36
3-7-1 使用軟體與分析流程 36
3-7-2 資料來源 37
第四章研究結果與三維速度場估算 41
4-1 StaMPS處理 41
4-1-1 干涉圖幅 41
4-1-2 誤差估算 42
4-1-3 時間序列地表位移量及區域地表速度場 43
4-2 北台灣地區三維速度場估算 44

第五章討論 57
5-1 處理結果比較 57
5-2 資料比對 58
5-2-1 PSInSAR與GPS連續測站比對 58
5-2-2 PSInSAR與精密水準測量比對 60
5-3 三維速度場估算 61
5-4 地表變形探討 65
5-4-1 台北盆地地表變形 65
5-4-2 山腳斷層附近地表變形 67
5-4-3 大屯火山地表變形 68

第六章結論 93
參考文獻 95
附錄 A1

參考文獻

Chang, C. P., J. Y. Yen, A. Hooper, F. M. Chou, Y. A. Chen, C. S. Hou, W. C. Hung, and M. S. Lin. (2010), Monitoring of surface deformation in northern Taiwan using DInSAR and PSInSAR techniques. Terr. Atmos. Ocean., 21(3), 447-461. doi: 10.3319/TAO.2009.11.20.01(TH)
Chen, C. H. and S. B. Lin, (2002) Eruptions younger than 20Ka of the Tatun Volcano Group as viewed from the sediments of the Sungshan Formationin Taipei Basin. Western Pacific Earth Sciences, 2, 191-204
Chen, C. T., J. C. Hu, C. Y. Lu, J. C. Lee, and Y. C. Chan. (2007), Thirty-year land elevation change from subsidence to uplift following the termination of groundwater pumping and its geological implications in the Metropolitan Taipei Basin, Northern Taiwan. Eng. Geol., 95, 30-47. doi: 10.1016/j.enggeo.2007.09.001
Chen, C. T., J. C. Lee, Y. C. Chan, and C. Y. Lu. (2010), Growth normal faulting at the western edge of the Metropolitan Taipei Basin since the last glacial maximum, northern Taiwan. Terr. Atmos. Ocean., 21(3), 409-428. doi: 10.3319/TAO.2009.11.13.01(TH)
Chiu, H. T. (1968), The Hsinchuang Fault in the Taoyuan area, northern Taiwan, Proc. Geol. Soc. China, 11, 60-73
Chu, C. J., Lee, C. T. and L. S. Teng. (1998), Structural features and Quaternary tectonics of the Chinshan Fault, northern Taiwan, J. Geol. Soc. China, 41, 25-42.
Desbrun, M., M. Meyer, P. Schroder, and A. H. Barr (1999), Implicit fairing of irregular meshes using diffusion and curvature flow, in Proceedings of the 26th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH ’99, 317–324, ACM Press/Addison-Wesley, New York, doi:10.1145/311535.311576.
Ferretti, A., Prati, C. and F. Rocca. (2000), Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry, IEEE Trans. On Geosci. and Remote Sensing, 38 (5), 2202 – 2212
Ferretti, A., C. Prati and F. Rocca. (2001), Permanent scatterers in SAR interferometry, IEEE Trans. on Geosci. and Remote Sensing, 39 (1), 8 – 20.
Ferretti, A., F. Novali, R. Bürgmann, G. Hilley and C. Prati. (2004), InSAR permanent scatterer analysis reveals ups and downs in the San Francisco Bay Area, Eos, 85 (34), 317-324
Ho, C. S. (194), The Taipei faul t and related structural features in northern Taiwan. Proc. Geol. Soc. China, 17, 95-109
Hooper, A., H. Zebker., P. Segall and B. Kampes. (2004), A new method for measuring deformation on volcanoes and other natural terrains using InSAR persistent scatterers. Geophys. Res. Letter, 31, L23611, doi:10.1029/2004GL021737
Hooper, A., P. Segall and H. Zebker. (2007), Persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar for crustal deformation analysis, with application to Volcan Alcedo, Galapagos. J. Geophys. Res., 112, B07407, doi:10.1029/2006JB004763
Huang, S. Y., C. M. Rubin, Y. G. Chen, and H. C. Liu. (2007), Prehistoric earthquakes along the Shanchiao fault, Taipei Basin, northern Taiwan. J. Asian Earth Sci., 31, 265-276. doi: 10.1016/j.jseaes.2006.07.025
Juang, W. S. and H. Bellon, (1984) The potassium-argon dating of andesites from Taiwan. Proc. Geol. Soc. China, 27, 86-100
Lin, C. H., K. I. Konstantinou, W. T. Liang, H. C. Pu, Y. M. Lin, S. H. You, and Y. P. Huang (2005a), Preliminary analysis of volcanoseismic signals recorded at the Tatun Volcano Group, northern Taiwan. Geophys. Res. Lett., 32, L10313, doi:10.1029/ 2005GL022861.
Lin, C. H., K. I. Konstantinou, H. C. Pu, C.C. Hsu, Y. M. Lin, S. H. You, and Y. P. Huang (2005b), Preliminary results of seismic monitoring at Tatun volcanic area of northern Taiwan. Terr. Atmos. Ocean., 16, 563-577 .

Massonnet, D. and K. L. Feigl. (1998), Radar Interferometry and its application to changes in the earth’s surface, Reviews of Geophysics, 36(4), 441-500.
Murase, M., C. H. Lin, F. Kimata, H. Mori and H. C. Pu. (2014), Volcano-hydrothermal activity detected by precise levelling surveys at the Tatun volcano group in Northern Taiwan during 2006–2013. Journal of Volcanology and Geothermal Research., 286, 30-40.
Pu, H. C., C. H. Lin, Y. C. Huanh, L. C. Chang, H. F. Lee, P. L. Leu, N. C. Hsiao, C. H. Chang and Y. H. Yeh. (2014), The Volcanic Earthquake Swarm of October 20, 2009 in the Tatun Area of Northern Taiwan. Terr. Atmos. Ocean., 25(5), 625-635. doi: 10.3319/TAO.2014.04.11.02 (T)
Song, S. R.,T. F. Yang, Y. H. Yeh, S. Tsao, and H. J. Lo (2000), The Tatun Volcano Group is active or extinct? Jour. Geol. Soc. China., 43(3), 521-534
Teng, L. S., C. T. Lee, C. H. Peng, W. F. Chan, and C. J. Chu. (2001), Origin and geological evolution of the Taipei Basin, northern Taiwan. Western Pacific Earth Sciences, 1(2), 115-142
Walters, R. J., B. Parsons, and T. J. Wright. (2014), Constraining crustal velocity fields with InSAR for Eastern Turkey: Limits to the block-like behavior of Eastern Anatolia, J. Geophys. Res. Solid Earth, 119, 5215-5234. doi:10.1002/2013JB010909.
Wang, H., and T. J. Wright. (2012), Satellite geodetic imaging reveals internal deformation of western Tibet, Geophys. Res. Lett., 39, L07303, doi:10.1029/2012GL051222.
Wang, C. Y., Y. H. Lee, M. L. Ger, and Y. L. Chen. (2004), Investigating subsurface structures and P- and S-wave velocities in the Taipei Basin. Terr. Atmos. Ocean., 15(4), 609-627
Yang, T. F., Y. Sano, and S. R., Song, (1999) 3He/4He ratio of fumaroles and bubbling gases of hot springs in Tatun volcano Group, North Taiwan. IlNuovo Cimento, 22c, 281-286
Yang, T. F., T. F. Lan, H. F. Lee, C. C. Fu, P. C. Chuang, C. H. Lo, C. H. Chen, C. T. A. Chen, and C. S. Lee (2005) Gas compositions and helium isotopic ratios of fluid samples around Kueishantao, NE offshore Taiwan and itstectonic implications. Geochemical Journal, 39, 469-480.
工業技術研究院能源與資源研究所，臺灣地區地層下陷之監測、調查及分析。經濟部水資源局，2001~2005。
丹桂之助 (1939) 台北盆地之地質。矢部教授還曆紀念論文集，371-380頁。
王如意 (1975) 臺北市地盤沉陷研究工作觀測井研究計畫報告。國立臺灣大學農業工程學系、臺北市政府工務局養護工程處，共243頁。
王怡方 (2013) 利用永久散射體差分干涉法監測台北盆地與山腳斷層之地表變形研究。中國文化大學理學院地學研究所地質組碩士論文，共87頁。
王執明、鄭穎敏、王源 (1978) 台北盆地之地質及沉積物研究。台灣礦業，第30卷，第4期，第78-108頁。
王乾盈、孫志財 (1999) 台北盆地震測地層解釋。經濟部中央地質調查所特刊，第十一號，第273-292頁。
石瑞銓、詹益湘、劉桓吉 (2004) 山腳斷層於關渡平原之淺層震測調查。經濟部中央地質調查所特刊，第15號，第1-11頁。
余水倍、郭隆晨、陳宏宇、許雅儒、蘇宣翰、劉桓吉 (2000) 台北盆地活動斷層及地盤下陷水準測量：八十八年下半年及八十九年度都會區地下地質與工程環境調查研究-台北都會區工程地質，中央地質調查所報告第89-11號，89頁。
李淑芬 (1996) 大屯火山群七星火山亞群熔岩層序之研究。國立台灣大學地質學研究所碩士論文，共136頁。
李錫堤、鄧屬予、劉聰桂、鄭家瑄 (1994) 台灣北部金山─新莊─山腳斷層活動性之地質評估（I）。國科會專題研究計劃成果報告。
李錫堤、謝昭輝、鄧屬予 (1994) 台灣西部活斷層之綜合研究。國科會防災科技研究報告81-66號。
吳偉特 (1979) 台北盆地土壤之工程特性。中國土木水利工程學會，土木水利，第五卷，第4期，第53-59頁。
林朝棨 (1957) 台北盆地。台灣省通誌稿，第一冊，第303頁。
林銘軒 (2012) 台北盆地水文地質架構及地層下陷之探討。國立台灣大學理學院地質科學系暨研究所碩士論文，共116 頁。
范凱婷 (2010) 台北盆地及周圍山區之現今地表變形研究。國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共102頁。
邱紀瑜 (2011) 利用GPS觀測資料探討台北地區之地殼變形。國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共126頁。
洪如江 (1966) 台北盆地各土層土壤之物理特性。國立台灣大學工程學刊，第10期，第194-217頁。
秦中天、傅怡仁、王如龍、陳明山 (1990) 台北盆地內礫石層分佈之研究。土木水利，第16卷，第4期，第59-69頁。
陳文山、楊志成、楊小青、劉進金 (2003) 從火山地形探討大屯火山群的地層層序與構造。經濟部中央地質調查所彙刊，16 期，1-25頁。
陳致同、林奎含、鄭雅文、李建成、詹瑜璋 (2004) 台北盆地山腳斷層之構造地形研究。第十屆「台灣之第四紀」暨「台北盆地環境變遷」研討會論文集，第151-154頁。
陳培源、鄧屬予 (1990) 台北盆地及其鄰近地區第四紀地層與活動斷層研究（I）。國科會防災科技研究報告78-76號。
曹恕中 (1994) 大屯火山群火山岩的鉀氬年代分析。經濟部中央地質調查所彙刊，第9號，第137-154頁。
黃鑑水 (1988) 五萬分之一台灣地質圖說明書。第四號，台北幅，經濟部地質調查所。
黃鑑水、李錦發、劉桓吉 (1991) 台灣北部金山斷層之地質調查與探勘研究。國科會防災科技研究報告79-44號。
楊燦堯、何孝恆、謝佩珊、劉念宗、陳于高、陳正宏 (2003) 大屯火山群火山氣體成份與來源之探討。國家公園學報，第13卷，第1期，第127-156頁。
經濟部水資源局 (1978-2003) 台北盆地地下水水位及水質調查報告。
經濟部水資源統一規劃委員會 (1982) 台北地區地下水管制及地層下陷檢測報告，共27頁。
鄧屬予、李錫堤、劉平妹、宋聖榮、曹恕中、劉桓吉、彭志雄 (2004) 台北堰塞湖考證。地理學報，第36期，第77-100頁。
鄧屬予、袁彼得、陳培源、彭志雄、賴典章、費立沅、劉桓吉 (1999) 臺北盆地堆積層的岩性地層。經濟部中央地質調查所特刊，第11號，第41-66頁。
鄧屬予、王世忠、張致斌、許誠、袁彼得、陳培源 (1994) 台北盆地第四系地層架構。「台灣之第四紀」第五次研討會暨「台北盆地地下地質與工程環境綜合調查研究」成果發表會論文集，第129-135頁。
饒瑞鈞、李元希、胡植慶 (2010) 地震地質與地變動潛勢分析-地變動監測分析（4/4）期末報告，中央地質調查所報告第99-10號。經濟部中央地質調查所，共400頁。

指導教授

張午龍、張中白
(Wu-lung Chang、Chung-pai Chang)

審核日期

2015-1-27

推文