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2016-02-01地表脈動的聽診器—GPS測量與水準測量 554 期

Author 作者陳建良。梁勝雄。胡植慶。

臺灣位處菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊的聚合帶，地震活動相當頻繁，菲律賓海板塊以每年7~8公分的速度，向西北方向移動，受到板塊擠壓與這股推移力量所致，島上的每塊土地無時無刻都在位移與變形，要瞭解各地的變形狀況，可以透過各種量測技術獲得，如全球定位系統（Global Positioning System , GPS）、水準測量（Leveling）、合成孔徑雷達干涉技術（Interferometry Synthetic Aperture Radar, InSAR）⋯⋯等方法。

全球定位系統

GPS測量的定位精度在水平方向可達公分等級，不過由於GPS測量受限於觀測站實際在地面接收衛星訊息時，不能接收到水平視線以下的衛星訊號（圖一），無可避免地呈現衛星在高程方向的幾何分布狀態較水平方差，而影響到高程方向的定位精度（通常為3~4倍），這可以從GPS連續觀測站長期的觀測結果得到印證；此外，透過衛星影像干涉差分技術也可量測到地表高程方向的變形，由於它是利用相同地區二個不同時期的影像進行干涉，以相位變化量取變形量，因此其精度與衛星所掛載的感測器雷達波的波長有關(圖二)。以常用於地表變形觀測的歐洲太空總署歐洲資源衛星（ERS）來說，其C波段（無線電波波段在4~8GHz）波長為5.6公分，因此所取得干涉影像的地表變形精度約為公分等級。對於在臺灣部份變形速度小於每年1公分的地區，需要量測高程變形精度到毫米（mm）等級的需求時，仍需要仰賴於地面上進行逐站觀測的水準測量來達成。