摘要 Abstract：

隨著全球進入沸騰時代（Global Boling），海岸地帶的變遷情形也可能連帶受到影響，尤其是岩質海岸中的海崖地形，會受到海崖自身組成結構、海洋驅動力、陸地驅動力的交互影響而向後退縮，為不可逆的反應。過去的研究往往聚焦在自然作用力對海崖後退的影響，鮮少探討人類活動對海崖的影響力。本研究以花蓮豐濱鄉的新社海崖為研究區，首先，透過歷史航照取得年代際尺度的地形模型，找出新社海崖自 1978 年迄今的後退熱區，以及年平均後退速率，同時對新社海崖周圍堆置的許多消波塊展開討論，檢視自 1983 年起相關單位開始投放消波塊後，對新社海崖後退熱區與速率的影響為何。再者，以無人機攝影測量的方式，建立出 2 公分空間解析度的月尺度新社海崖 3D 地形模型，針對海崖崖面在不同月份的變化以分析，企圖從當地 3 至 7 月的農耕期間，與 7 至隔年 2 月因受颱風季與東北季風的影響而休耕的非農耕期間，探討自然作用力與人類活動對海崖的影響。

關鍵字 Keywords：海崖後退、無人機攝影測量、歷史航照、海岸地形、新社海階

摘要 Abstract：

航空攝影測量與運動恢復結構的結合，結合數化後的歷史航空影像，可取得不同年代的高精度地形資料，觀測年代際時間尺度的地形變化，得以解決人類對災害的記憶時間尺度較地形變化短的問題。位於大屯火山群境內馬槽溪流域曾發生多次的土石流事件，其中以1986年11月的事件規模最大，但過去僅有現地調查資料，但其缺乏針對該事件地形變化的空間數據，與災害前期與後期的年代際時間尺度地形變化。因此，本研究使用1980～2023年間共7期航遙分署與無人機空拍影像，透過航空攝影測量與運動恢復結構，並經過地面控制點的校正後，取得不同時期解析度7.98～42.1公分，誤差19.7～83.9公分的高精度正射影像與數值地形模型，並透過SIFT與機械學習模擬誤差，將各時期的模型完成水平與垂直對齊後，並將各時期的數值地形模型相減，即可分析包含1986年馬槽溪流域土石流事件的準確地形變化與不同年代之間的地形變化，透過年代際地形變化的趨勢，分析該流域現今的災害潛勢。

關鍵字 Keywords：土石流、運動恢復結構、航空攝影測量、馬槽溪流域

摘要 Abstract：

Having a comprehension of the water-energy balance situation in watersheds is crucial for the sustainable management of water resources in the long-run. The purpose of this study is to determine the water-energy dynamics and water availability based on the hydrological modeling and Budyko framework in Upper Muga Watershed. The components of water balance, such as surface runoff, lateral flow, water yield, and actual evapotranspiration were predicted at sub-watershed level. The process of sensitivity analysis, calibration, and validation was conducted using the SUFI-2 algorithm in a sequential uncertainty-fitting manner. The first significant parameter was the Curve number (CN2), followed by the soil available water capacity (SOL_AWC). The calibration and validation process were done from 2014-2019 and 2020-2022 respectively. The calibration results indicated a strong correlation between the observed and simulated data, as evidenced by an R2 value of 0.79, NSE value of 0.78, and PBIAS value of 3.6. The water balance in sub-watersheds found that the upper stream sub-watersheds had a higher amount of lateral flow, whereas the downstream sub-watersheds showed an increase in direct runoff. The hydrological loop, examining the relationship between rainfall and discharge, revealed a lag time response to rainfall events at sub-watersheds. The results of the regression analysis demonstrated that sub-watersheds 1 and 2 had stronger rainfall-runoff relationships compared to other sub-watersheds, with higher R2 values. Dry years observed in five years and nearly similar standardized rainfall anomaly between sub-watersheds. There was higher difference in baseflow distribution between sub-watersheds and it contributes an average of 56% for streamflow. Upper reaches dominated by baseflow as compared to middle and lower reaches. An average runoff coefficient for dry and wet years was 17.7% and 22.9 % respectively for long-term rainfall of sub-watersheds. Utilizing the Budyko framework, and water-energy balance characterized, showed upper sub-watersheds (1 & 2) were identified as high evaporative index (moisture availability for evaporation), while middle (3 & 4) and downstream (5) sub-watersheds exhibited a less evaporation index and high direct runoff. Lower aridity index variation (less climate variability) was shown between sub-watersheds for both dry and wet years. The water availability at the sub-watershed level offers valuable insights for sustainable land and water resource management.

關鍵字 Keywords：Budyko framework, Hydrological indices, SWAT model, Water-energy balance

摘要 Abstract：

河川逕流量除了受到氣候變化影響，集水區地景的變化也會影響河川的流量，流量長期趨勢的變化將會對水資源管理產生衝擊。本研究挑選臺灣的54個集水區，透過修正後的Budyko-Fu曲線，計算各個集水區11年滑動平均之地景參數m值，並進一步量化氣候變化和集水區地景改變對於逕流量的影響。研究結果發現，有34個集水區的地景參數m值呈現上升趨勢，表示地景對逕流量的影響正隨時間逐漸改變而降低逕流量；進一步將所有集水區的資料分成前後兩期並透過曲線分解法計算，發現有32個集水區的流量受到氣候變化的正向影響，但由於地景變化的負向影響，使得其中雖有21個集水區整體流量增加卻不如預期，更有11個集水區整體流量不增反減。上述結果顯示，臺灣集水區的氣候及地景均呈現變化的狀態，未來水資源的估計與管理將面臨更大的挑戰。

關鍵字 Key words：集水區地景、Budyko曲線、分解法

摘要 Abstract：

了解溫泉補注來源對於保護這些泉水的水質至關重要。然而，在山區的地下水井數據有限，這對尋找溫泉來源帶來了挑戰。本研究分析了礁溪地區雨水、溪水、山地地下水和溫泉水中的同位素 (δ2H和δ18O) 以及主要離子。同位素與海拔關係和GIS分析的結果表示，溫泉水起源於一個海拔約1170到1480 m跨集水區邊界的偏遠山區，而不是上游流域。根據碳酸鹽飽和度 (SI) 和同位素組成，將溫泉水分為兩組：山麓組，其SI為正值，δ值較低；下游組，其SI為負值，δ值較高。本研究證明熱水的水文路徑是跨集水區的流動，山麓熱水不與天水混合。我們改進了熱流路徑的概念模型，強調了線性結構趨勢在斷裂山塊的區域水流的行為。

關鍵字 Keywords：氫氧同位素、同位素高程效應、地下水補注、溫泉、斷層

摘要 Abstract：

流域將地球陸地表面劃分為個別的水文反應單元。集水區形狀和河流曲率決定逕流和沉積物的動態行為，進而影響地形演育速率與生態系統和淡水物種之間的連通性。然而，目前仍然缺乏全球尺度的流域地形特徵資料庫。本研究我們量測了全球範圍內67萬個50平方公里以上的流域面積、長度、寬度等8個地形特徵。此外，我們探討了地形特徵之間的相關性，例如Hack's law。通過與HydroSHEDS、HydroATLAS和Google Earth的比較，我們證明了資料庫的高準確性。資料庫將以Shapefile格式提供，可在各種GIS平台上使用，包括QGIS、ArcGIS和GeoPandas。

關鍵字 Keywords：流域、地形計測、數值地形模型、何頓法則、河川級序