深層滑動 (之三)

該張影像為Google Earth 的衛星影像, 地點位於梨山附近福壽山農場的西邊。影像中的橫向溪流為北港溪的上游。

北港溪係發源於梨山地區福壽山農場的西側；就在其發源端的2.5公里處發生了這一起深層滑動；其滑體的橫寬約750公尺，縱長約600公尺。

此處的岩層向東傾斜（見影像中手繪的T字；字頭為走向，字桿為傾向），而滑動方向為向西，所以是一種逆傾向滑動，又稱為逆向坡滑動，或稱為崩滑（Slump）。

根據作者的經驗，台灣地區的深層滑動大多屬於這一類逆向坡滑動。從影像中尚可見到滑體將河道阻斷之後，北港溪又逐漸的向源頭侵蝕，以延伸其河道（見影像右中白色部份）。

深層滑動 (之二)

當然在前述定義下，難免會有例外。例如小林村地滑係屬於一種深層滑動，乃是公認的事實，但是它卻在猛烈暴雨的助威下，完全潰散於無形。推測其發生滑動的原因，可能是因為它係由順向坡與逆向坡共同組成一個長型V槽，由於岩層受到旋扭式地質力（Vortical Stress）的作用，遂造成螺旋狀的垂直張力裂縫，其深度可能達數百公尺，於飽水後突然發生快速運動，並且由地滑轉變成土石流。

另外再舉一個例外就是草嶺地滑，它是在規模7.3的地震力之強烈搖晃下而呈現全體潰散，其滑動面切入岩層，形成順層的平面型滑動。上述兩個例子，因為滑動速度都很快，而且運動距離也都很長，所以比較容易潰散。台灣大部份的深層滑動之運動距離都不長，所以滑動體容易保留原型。

深層滑動體的檢出方法非用衛星影像難竟其功；主要是因為衛星影像有廣域鳥瞰的優點，加上太陽光陰影的加強，使其立體感十足，所以比較容易鑑別深層滑動體的滑崖、型體、以及其本體與周緣不動體的斷錯關係。這些表徵都是鑑定及檢出深層滑動的重要指標。

深層滑動 (之一)

由於深層滑動體必須從衛星影像上進行初步檢出，所以對於滑動面的深度不能作出定量的規範。理論上，滑動面愈深，則滑動體愈大，即厚度愈大，寬度也愈大。

一般而言，規模大的滑體於滑動一段短距離之後，雖然可能會開裂成少數幾個裂塊，但是基本上仍然可以保持其完整性，即不易潰散。因此，滑動體是否保持其原來的基本型體乃成為辨識深層滑動的一個最重要的指標。
第二項可用的指標是看滑動面是否切入岩層內部。

這兩項指標，不論在野外，或在遙測影像上都不難辨識。因此，為了從遙測影像上可以辨認深層滑動，我們必須為深層滑動下一個可以操作的定義為：

凡是滑動體的厚度大、寬度廣、滑動面切入岩層，且運動後雖然可能裂成數個塊體，但是基本上仍然保持其完整的型體者，即為深層滑動。

香港寶珊道地滑的回顧--敬賀台北市政府大地工程處成立

圖四 從寶珊道(十字)高處可以鳥瞰維多利亞港 (Google Earth)


圖三 寶珊道上邊坡的匯水窪地及舊地滑的疤痕 (Google Earth)


圖二 1972年地滑的舊疤痕 (Google Earth)


圖一 1972年6月18日發生的寶珊道地滑慘劇, 死亡67人, 毀樓兩棟


各位看官是否還記得我的網誌--潘國樑89科學風水聊天室--的誌頭照片用的就是1972年發生於香港寶珊道的地滑災害(見圖一), 一共死了67人. 同時在該網誌裡也寫了一篇介紹該次災害的簡單說明--名為"誌頭的故事", 發表於2009年12月17日.

經過了30餘年來的調養與持續發展之後, 我們反過頭來利用 Google Earth 的影像來檢驗當地的風水是好或是壞, 雖然我個人並沒有到現場參觀過.

寶珊道是香港島最高的街道, 可以鳥瞰整個維多利亞港, 所以景觀絕佳, 為香港富人所熱愛的住宅區 (見圖四). 我們把鏡頭拉近一點, 看看它的背後靠山的情形如何 (見圖三). 從科學風水的眼光來看, 寶珊道的上邊坡陡峭, 有三, 四個匯水窪地 (圖三的C1, C2, C3), 容易聚水 (記得水可載舟, 亦可覆舟), 如果邊坡的組成物質鬆散或破碎, 則發生災害的機率就很高. 不幸的是該地的山坡為劇烈風化的火山岩所組成, 上面還蓋了一層崩積土, 所以穩定性不佳, 加上雨水的沖擊, 其不出事者幾希?

我們從遙測影像上可以很清楚的看到不良的地質風水 (見圖三), 除了上述的聚水窪地之外, 左側山頂的火山岩(E)已經張裂, 而且發生崩落現象, 所以邊坡才會特別加以處理 (可見到植生非常整齊). 我們都知道, 凡走過必留下痕跡, 所以我們從影像上可以察覺到植生具有兩種不同的顏色, 其中較深色者為原來的植生, 顏色較淺者則是曾經發生過滑動的地方 (圖三的A,B,C), 因為植生被地滑破壞而重新長回來, 或經過人為植生的結果. 因此, 除了地質因素之外, 植生已經告訴我們哪裡具有潛在危險了. 我們作此判斷, 依據的就是遙測影像; 例如我從未到過寶珊道, 但是藉著遙測影像, 我就可以知道寶珊道的當地風水.

香港的土地資源非常拮据, 所以每一寸土地都得好好的利用, 即使像寶珊道這種景觀好, 但是地質風水差的地方也要充分加以利用. 至於香港人為什麼願意冒這麼大的風險, 主要是因為他們有一個大地工程處在監管著香港所有的邊坡. 台北市於兩天前 (即2010年1月28日) 也成立了台灣有史以來第一個大地工程處, 就是要扮演像香港大地工程處一樣的角色. 我們祝福首任的林裕益處長, 希望他樹立一個良好的典範; 也希望其他縣市陸續的成立大地工程處, 為台灣的防治災事業注入一股活力, 以確實保障人民的安全; 更希望各界給予大地工程處多多的支持與鼓勵, 以讓它發展與茁壯 .

四. 可用的遙測影像

根據不同的分類標準, 遙測影像有很多種類. 最簡單的分類方法就是根據高度, 因此就有氣球, 飛船, 遙空飛機, 飛機, 太空船, 人造衛星等等. 其中能夠完整涵蓋台灣全區的只有航空照片 (由飛機取得) 及衛星影像 (由人造衛星取得)兩種.

不管哪一類影像, 它們又有黑白及彩色之分. 因為眼睛能分辨的顏色種類遠遠超過對不同黑白程度的辨別, 所以現代風水的研究最好採用彩色影像. 航空照片一般係以黑白方式拍攝, 但是按照標準作業程序, 航照都是以立體像對的方式取像, 也就是說我們可以從航照上看到被誇張的立體影像. 那麼何謂誇張的立體影像? 簡單的說, 一般的航照在立體觀視之下, 會將地物的高度誇大三, 四倍, 因此物體的形狀會被嚴重的扭曲, 也就是說山坡的坡度會變得更陡, 因此一個60度的邊坡, 它的航照立體影像就變成了90度的假像. 加上一般人無法取得航照 (被國家列為機密文件), 所以航照在現代風水的研究上是毫無用武之地; 除非是專業上的研究.

由於科技發達, 現在的衛星影像, 其精細度已經直逼航空照片. 例如目前最精密的衛星影像, 其地面解像力為41公分, 即地面上41公分x41公分的地物會被記錄成影像上的一個像素 (學術上稱為像元). 像這種高精度的衛星影像雖然人人能買, 但是所費不貲, 所以也不實用.

我們要非常感謝谷歌 (Google), 它免費提供了 Google Earth 讓世人使用. Google Earth 所拼湊的全球影像都是採用高精密的衛星影像, 其解像力大多為1公尺至2公尺, 已經合乎我們研究現代風水的需求. 本網誌即以Google Earth 的影像為基礎來作介紹. 使用 Google Earth 的影像時, 需要特別注意的是不要侵犯其智慧財產權.

三. 現代風水的判定法則

現代風水的判定, 其所應考慮的因素錯綜複雜, 遠非數千年前的單純社會所可比擬. 從科學的觀點, 舉凡基地的安全, 空間的需求, 環境的純靜, 景觀的優美, 以及交通的便利等等, 都應列入考慮的範疇. 這次莫拉克颱風在台灣造成數百年來難得一見的創傷, 有不少部落被埋村, 土掩, 及水沖, 也有備受崩塌之害, 更有變成孤島者, 益見古代的風水術已不盡然符合現代社會的需求. 所以我們需要一套更新, 更適宜的現代風水判定準則. 茲歸納如下:

1. 安全是首要考慮因子

不管基地的良窳如何, 安全性是最先要考慮的因素. 因為風水再怎麼好, 如果失去生命還有何意義! 利用遙測影像來評估基地的安全性是最適當的選擇.

2. 空間要足

基地不能緊靠背後的山坡, 也不能太靠近前面的坡緣, 一般都要有一段後退距離, 因此基地的空間一定要足夠.

3. 陽光要充足及氣流要通暢

充分的陽光及通暢的氣流是維持健康的重要因子. 沒有陽光的地方陰氣沉沉, 潮濕而百病叢生; 氣流不通則霉氣不散, 瘴癘纏身. 因此, 基地不能設在狹窄的谷底.

4. 水源要豐

陽光, 空氣, 水, 及食物是生物維生的四大要素. 除了維生所需之外, 古代的水還可供洗滌, 排污, 及灌溉之用; 現代人因為大多採用自來水, 而且家庭廢水也都透過下水道排泄, 所以水源主要用於飲用. 要知沒有水比沒有食物更難維持生命.

5. 具備雙邊聯外道路

基地必須具備不同管道的聯外交通, 否則道路一旦被山崩或土石流破壞或掩埋時, 即變成一個孤島, 村民逃生無門, 外人也無法進入救災. 一般一個基地至少要有兩道的聯外道路.

6. 外圍的侵入性災害比地基的穩固更重要

自然界有很多侵入型的天然災害, 也就是不在原地侵襲的災害, 土石流就是一個最顯著的例子. 土石流可以發源於數公里, 甚至十餘公里外的後山, 但是流動一段很長的距離之後, 最終會在平緩的地方, 也就是人們居住的地方停積下來, 很多埋村的慘劇都是這樣發生的, 小林村就是活生生的例子. 類似這種災害, 地基再怎麼堅固都沒有用.

遙測影像是唯一可以用來研判侵入型災害的工具.

7. 地基要穩固

地基承受著整棟房子的重量, 所以強度要夠, 沉陷要均勻; 地基不能發生滑移, 不能有孔洞, 不能有可液化的土壤, 也不能有流速很快的地下水等等. 以上這些現象已經超出遙測影像的偵測能力範圍, 因為遙測影像只能記錄地表上的地形地物.

二. 地形圖與遙測影像

大家都看過地形圖, 它是利用等高線, 加上人文資料的註記, 來呈現具有三維特質的地形地物. 凡是千行百業, 甚至日常生活都用得到它.

遙測影像則是利用特殊的取像儀器, 從空中取得地球表面的映象; 根據載台高度的不同, 遙測影像可以大略分為衛星影像及航空照片, 分別簡稱為衛像及航照. 前者由高度達數百公里的人造衛星所取得, 後者則是由飛機於大約3公里的高空所取得. 我們所看的地形圖其實就是從航照上測量而產製的.

地形圖既是利用等高線繪製而成, 所以地圖的比例尺就限制了地形圖的精度, 例如一般等高線的線條寬度大約是0.1mm, 所以在一千分之一的地形圖上只能表現10公分寬的地物, 一萬分之一的地形圖則只能顯示1公尺寬的地物, 所以在1公尺的水平距離內, 就無法展現地形高程的變化, 也就是說無法表現細微的地形變化. 何況一般在繪製地形圖時, 其測點大多只佈置在地形坡度有發生明顯轉折的地方, 同時等高線的間距大都在1m以上, 因而更失漏了很多地形上的細節.

遙測影像的精度則受限於像元 (Pixel) 的大小. 像元是取像儀器所擷取的地面上之一個瞬時視域之大小, 即影像上一個像素的大小. 而目前精度最高的商用衛星影像, 其像元大小為地面距離41公分, 我們稱之為地面解像力 (Ground Resolution) 或空間解像力 (Spatial Resolution). 可見遙測影像所能表達的地形變化遠優於(細於)地形圖. 例如從地形圖上無法辨識崩塌地及土石流就是一個很好的證明; 但是從衛星影像上卻可以.

再者, 衛星影像幾乎每天即可取得同一地區的一張影像, 也就是地形地物如果在一兩天之內突然發生變化 (例如發生天災或火山爆發), 就可以被衛星影像所偵測到. 相較於衛星影像, 地形圖就沒有這種即時性及機動性. 地形圖如果能在10年內重測, 已經是很快很快的了.

以上的分析是否表明地形圖就可以不用? 其實答案卻是否定的. 因為地形圖對遙測影像的判釋幫助很大, 理由是遙測影像上沒有等高線及人文資料的註記, 必須經過判釋之後才有意義. 但是影像的判讀者需要經過長期的訓練及經驗的累積, 才有能力從影像中擷取資訊, 所以並非一蹴可幾. 其解決的方法就是, 判讀者可以配合地形圖上的資訊進行影像判釋, 由此了解地形地物的影像特徵, 因此可以儘速的進入狀況. 可見地形圖與遙測影像必須相輔相成, 無法取代對方. 如果兩者互相配合, 則影像判釋的能力就可以加倍, 甚至更大.

因為大家都看慣了地形圖, 所以無需贅述. 本網誌專門以遙測影像為對象, 向各位讀者介紹, 如何從遙測影像上研究現代風水.