羅吉斯迴歸運用於降雨誘發之山崩潛勢評估

Evaluation of Rainfall-induced Landslide Potential by Using Logistic Regression

楊子宜

山崩 ； 羅吉斯迴歸 ； 地理資訊系統 ； 類神經網路 ； landslide ； logistic regression ； geographic information system ； neural network

長榮大學土地管理與開發學系（所）學位論文

2016年

碩士

陳怡睿

繁體中文

臺灣山坡地面積高達七成三，因緯度及地理位置處太平洋火環帶，常有颱風、豪雨及地震發生，且山區地貌多樣複雜、地質脆弱，容易造成山崩、土石流，引發坡地土砂災害事件，因此若能有效地評估降雨誘發之山崩，必能減少坡地災害所帶來的衝擊及影響。 本研究運用羅吉斯迴歸建置山崩潛勢評估模式，並以南臺灣曾文溪上游之達邦村為研究範圍；研究中，選定2013年接續四期降雨事件前後之衛星影像，利用基因演算自動演化類神經網路對其進行分類判釋，獲取地表崩塌相關資訊。本研究選定之山崩致災因子包括高程、坡度、坡向、地質、坡度粗糙度、距斷層距離、坡地擾動程度及有效累積雨量等八類因子。本研究亦透過地理資訊系統軟體，繪製研究區域之崩塌潛勢圖。 結果顯示，本研究以羅吉斯迴歸所建立之山崩潛勢評估模式，對研究區歷經四期降雨事件之山崩評估正確率平均約達82%，且評估模式趨於保守。研究結果亦發現，當研究範圍之坡度介於30°~40°之間，高程在1,050~1,350公尺及坡向方位為西南方時，山崩發生機率最高；而坡地擾動程度越高，其崩塌發生之可能性亦愈高。

1. 王兆文、沈哲緯、 林俐玲（2013）。以國土保育觀點探討坡地利用合理性。農業工程學報，59（1）， 67-76。
   連結：
2. 江介倫、劉俊志（2011）。衛星影像於台灣地區淹水範圍判釋應用之可行性評估。科學與工程技術期刊，7（4）， 1-7。
   連結：
3. 李嶸泰、張嘉、詹勳全、廖珮妤、洪雨柔（2012）。應用羅吉斯迴歸法進行阿里山地區山崩潛勢評估。中華水土保持學報，43（2）， 167-176。
   連結：
4. 李錫堤、費立沅（2011）。蘭陽溪流域之山崩土石流潛在危害預測。前瞻科技與管理，1（2），67 - 83。
   連結：
5. 林恩如、劉正千、張智華、鄭依凡、柯明勳（2013）。運用福衛二號高時空分辨率多光譜影像於台灣全島崩塌地判釋與災害分析。航測及遙測學刊。17（1），31-51。
   連結：
6. 林美聆、陳彥澄（2014）。應用光達地形資料於莫拉克災後陳有蘭溪流域崩塌與土石流地質敏感地區判釋與分析。航測及遙測學刊, 18（2）， 129-143。
   連結：
7. 林洧全(2012)。衛星影像判釋技術應用於山崩潛勢分析及風險評估模式建置之研究。未出版之碩士論文，長榮大學土地管理與開發研究所，台南市。
   連結：
8. 紀柏全、沈哲緯、紀樹勇、黃立遠、林士淵、潘信元（2014）。 都會區住宅邊坡崩塌潛感評估模式初探-以臺北市為例。中華水土保持學報，45（4），217-224。
   連結：
9. 周天穎、雷祖強、李易儒、萬絢、林冠廷（2012）。運用空間分析技術與 Logit 迴歸法建立崩塌地發生推估機率模式之研究-以雪霸國家公園為例。水保技術，7（3）， 126-137。
   連結：
10. 洪政耀、林雪美（2012）。羅吉斯回歸與不安定指數應用於塊體崩壞敏感度評估比較—以台東縣海端鄉為例。中國地理學會會刊，（49）， 77-103。
    連結：
11. 洪政耀、林雪美（2012）。區域災害系統論坡地災害風險評估。工程環境會刊，29，21 - 41。
    連結：
12. 陳怡睿，謝舜傑，陳景文，倪柏寧（2010）。基因演算法自動演化類神經網路應用於山崩災害之評估。中華水土保持學報，41（1），61-72。
    連結：
13. 陳怡睿、林洧全、謝舜傑（2011）。坡地利用影響山崩潛勢之評估模式建置—以寶來地區歷經莫拉克颱風為例。中華水土保持學報，42（3），251-262。
    連結：
14. 陳麒任（2011）。考慮不確定性之降雨誘發山崩逆分析。未出版之碩士論文，國立中央大學應用地質研究所，桃園縣。
    連結：
15. 張敬烽（2008）。類神經網路與遙測技術應用於坡地崩塌判釋之研究。未出版之碩士論文，長榮大學土地管理與開發研究所，台南市。
    連結：
16. 蔡雨澄（2012）。極端降雨下之山崩潛感分析-以莫拉克颱風誘發山崩為例。未出版之碩士論文，中央大學應用地質研究所，桃園縣。
    連結：
17. 詹勳全、卓佳駿、張嘉琪、洪雨柔（2014）。降雨對南橫公路50至110K沿線山崩潛勢之影響。中華水土保持學報；45（3），184 - 197。
    連結：
18. 詹勳全、陳柏安、溫祐霆（2015）。以地理資訊系統搭配羅吉斯回歸, 不安定指數及支撐向量機建立山崩潛感之比較分析。中華水土保持學報，46（4）， 213-222。
    連結：
19. 賴韋廷（2009）。利用不同崩塌地分類法改進崩塌潛勢之研究-以德基水庫集水區為例。未出版之碩士論文，中興大學土木工程學系所，屏東市。
    連結：
20. Chen, Y. R., Chen, J. W., Hsieh, S. C. and Ni, P. N., (2009). The Application of Remote Sensing Technology to the Interpretation of Land Use for Rainfall-induced Landslides Based on Genetic Algorithms and Artificial Neural Networks. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing (JSTARS), 2(2), 87-95.
    連結：
21. Dai, F. C., and Lee, C. F. (2002). Frequency-volume relation and prediction of rainfall-induced landslides. Engineering Geology, 59(3-4), 253-266.
    連結：
22. Landis, R., and Koch, G. G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33(1), 159-174.
    連結：
23. Stokes, M. E., Davis, C. S., and Koch, G. G. (1995). Categorical Data analysis using the SAS system. Cary, NC: SAS institute Inc.
    連結：
24. Walker, G. A. (2002). Common statistical methods for clinical research with SAS examples, second edition. Cary, NC: SAS Institute Inc.
    連結：
25. 山崩與地滑敏感區劃定計畫書草案（2014）。
26. 王濟川、郭志剛 (2003)。Logistic 迴歸模型-方法及應用。台北市：五南。
27. 朱明輝、彭增榮（2008）。類神經網路控制系統。台北縣，新文京。
28. 邱彥智（2003）。統計式液化評估模式-集群分析與羅吉特模式之應用。未出版之碩士論文，長榮大學土地管理與開發學系研究所，台南市。
29. 吳宗正（1995）。迴歸分析：理論與應用。台南市：復文書局。
30. 施保旭（2000）。地理資訊系統。台北市：儒林出版社。
31. 陳怡睿、楊登成、李東屏、邱彥智、紀雲曜（2002）。邏輯迴歸模式評估土壤液化潛勢之研究。2002年液化潛能評估方法及潛能圖之製作研討會論文集。
32. 張斐章、張麗秋、黃浩倫（2004）。類神經網路理論與實務。台北市：東華。
33. 張家僩（2012）。卑南溪逸散河床裸露地Web GIS資料庫建置。未出版之碩士論文，國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所，高雄市。
34. 黃敏郎、劉守恆（2005），地理資訊系統基礎操作實務，台北，松岡，仲琦科技。
35. 楊龍士、雷祖強、周天穎（2006），遙感探測理論與分析實務，台北，文魁資訊。
36. 劉文賢（2005）。大高雄地區崩塌因子量化之研究。未出版之碩士論文，屏東科技大學水土保持研究所，屏東市。
37. 劉其輝（2005）。結合遙測與地理資訊系統 於都市發展之研究 —以桃園縣（復興鄉除外）為例。未出版之碩士論文，國立政治大學地政研究所，台北市。
38. 葉怡成（2002）。類神經網路模式應用與實作。台北：儒林。
39. 蔡博文、丁志堅（2006），新一代地理資訊系統 ArcView 9.x 剖析，台北，仲琦科技。
40. 冀樹勇、沈哲緯、辜炳寰(2014，4月)。極端降雨對山坡地社區衝擊程度探討及其調適策略之研究(一)以鄉鎮尺度為例。蔡綽芳(主持)，內政部建築研究所102年度研究成果發表會，新北市。
41. 羅華強（2001）。類神經網路－MATLAB的應用。新竹：清蔚科技。
42. 瀨尾克美、船崎昌繼(1973)。土砂害(主に土石流的被害)と降雨量について. 新砂防, 89, 22-28.
43. Varnes, D. J. (1978). Landslide analysis and control. National Academy of Sciences. Transportation Research Board Special Report, 176, 12-33.
44. Wilson, J. P., and Gallant, J. C. (2000). Terrain Analysis. New York: John Wiely & Sons.