地形特徵圖

國家災害防救科技中心委託辦理計畫

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什麼是地形特徵圖?

Geomorphological map 是「一種利用圖示表示的地景分類系統,使用描繪圖徵的方式記錄地形(landforms)、地表(surface)與近地表地質材料分布狀態」(Otto and Smith, 2013),是地形製圖(geomorphological mapping) 的產物,跨越地形學與地圖學的研究領域。

Geomorphological map與topographic(al) map不同,最直接的翻譯雖應為地形圖,惟因我國已習慣將基本地形圖簡稱地形圖,相當於中國大陸所稱之地貌圖,為避免混淆,沈淑敏等(2017)乃建議geomorphological map翻譯為地形特徵圖(地貌圖)。以下使用時,地形特徵圖與地貌圖為同義詞。

地形製圖的發展

國際地形製圖

本團隊在前期研究中曾詳細說明國際上地形製圖的發展歷程(沈淑敏等,2017、2018、2020;沈淑敏與王聖鐸,2019),以下摘錄介紹之。

地形製圖做為環境調查的工具,主要在20世紀中期歐洲多個國家展開 (Paron and Claessens, 2011),以因應二次世界大戰後的土地重建需求(田村俊和,2011),英國、德國、波蘭、義大利等國都參與其中,日本與加拿大等國也開始推展(Oya, 2001)。各國在發展地形製圖研究時,通常以該國原有之分幅(等高線)地形圖為準,製作不同比例尺的地形特徵圖(González-Gutiérrez et al., 2017);在製作標準、地形分類和圖例系統上,依照各自的環境特徵與需求而有不同的地形製圖彈性(Verstappen, 2011)。

各國地形特徵圖的呈現方式雖有差異,但地形特徵圖上的資訊通常包含五類(Hayden, 1986):

  • 形態學(morphology)
  • 形態計測學(morphometry)
  • 形態生成學(morphogenesis)
  • 形態年代學(morhpochronology)
  • 形態動力學(morphodynamics)

國際上的地形製圖發展已歷經兩階段,有學者將1950年代開始發展的紙本地圖稱為「傳統地形特徵圖」(Classical geomorphological maps),將20世紀末興起的新一代數值地圖稱為「現代地形特徵圖」(Modern geomorphological maps) (Seijmonsbergen, 2013)。

傳統地形製圖所使用的訊息主要來自田野調查以及人工判讀航空照片、衛星影像、等高線圖等,而在20世紀後期隨著技術的進步,地形製圖工作在傳統的基礎上更添加了新的繪製、視覺化和分析方法。這個時期開始地形研究的方法學轉向量化研究,加上遙測(Remote Sensing, RS)與地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)技術的快速發展,地形計測資訊與數值資料處理上追求更高精度、細緻化的地形訊息(Smith and Griggiths, 2017)。

GIS的出現可有效蒐集、儲存、分析地形資訊,並將地表地形視覺化再現出來,有助於理解地形單元與其他地形現象,揭示作用營力、材料、地形單元以及自然和人為控制因素之間的時空關係(Remondo and Oguchi, 2009)。

在進行災害風險溝通時,宜著眼於整體環境狀況,若在地居民能辨認周邊地區不同動態性的地形單元(低到高災害潛勢),將非常有助於社區自主防災策略的訂定。

臺灣地形製圖

臺灣關於地形製圖的研究起步較晚,直到20世紀末才展開(王明志,1993;張瑞津,1994;林聖琪等,2015;康祐程,2018),不過政府相關部門的圖資中已包含一些地形特徵圖的要素,例如地調所產製的「環境地質基本圖」有崩壞地形、人為開發地景的圖徵(圖一)。而地形製圖作業規範流程的有系統性建置,可謂從民國106-111年間國家災害防救科技中心辦理以防災為目的之地形製圖專案計畫才展開。

環境地質基本圖之圖例

圖一 環境地質基本圖之圖例(經濟部中央地質調查所,2008)