結合空間資訊與統計推論之隧道地質剖面機率式預測方法

近年來測量及GIS在工程上之應用技術突飛猛進，已可藉由蒐集工址環境背景圖資如數值地形模型DTM(Digital Terrain Model)、地形圖、衛星影像、數值等高線圖、數值地質資料等及隧道預估路線數值檔，應用GIS工具轉為三角化不規則網格TIN(Triangulated Irregular Network)格式，建立工址之GIS立體模型及工程GIS資料庫，並透過空間及其屬性資料之位相關係，多角度瞭解工址之地質狀況。本文利用GIS工具環境中可客製化(Customize)功能，針對弱面位態進行資料統計，藉由直角座標方法求其法向量並建立弱面之平面方程式，並推算弱面位態在一定標準差之數值，提供工程地質剖面機率式預測的科學數據。最後將系統導入一位於臺灣東北部的萬里隧道，以驗證本研究之方法與應用性。其主要的研究程序包括：(1)將數值地形模型資料轉換為三角化不規則網格，建構高精度地形立體模型；(2)透過ESRI ArcScene軟體內建VBA開發地質調查資料統計模組，估計待推估資料的分佈型式與對應的特性參數；(3)依據現地調查與統計推估所得參數，預測空間中分佈特性與機率；(4)透過繪圖功能輸出隧道地質剖面所需地質資料與機率值。