在 2010 年因梅姬颱風的登入，帶來突發性的降雨，使得宜蘭、花蓮等地降

下驚人的雨勢，並造成台九線蘇花公路的崩塌、路基流失以及其他嚴重的災情，

因此交通部公路總局認為此路段須建置高精度的邊坡崩塌監測系統，來保障過路

人的人身安全及防範更大的災情產生。

本計畫由交通部運輸研究所港灣研究中心執行，並由台灣儀器行公司承攬

GPS 監測軟硬體系統；本案利用五台高精度監測型 GPS 定位儀器，並搭配美國

知名測量儀器公司 TRIMBLE 所研發的 Trimble 4D control 形變位移監測軟體對

台九線 115.9K 道路崩塌地進行自動化的即時監測及預警系統的整合。

台九線 119.5K 道路邊坡監測計畫工作範圍

Trimble 4D control 系統介紹

本計畫利用此系統將五台雙頻 GPS 接收儀整合，進行儀器的遠端控制、監

測數據收集處理以及監測區域的變形分析，並建立警報系統的設置，達到從自動

化即時監測到預警通報的整套流程，其 GPS 天線安裝位置如圖一，系統會自動

連接 google map 並標示監測點位在圖上的位置。

工作範圍

115.9K

宜蘭縣台九線（蘇花公路）

圖一，天線安裝位置圖，底圖為未發生崩塌前的 google 地圖

1) 儀器控制與整合

本計畫利用五台雙頻 GPS 接收儀 trimble5700，接收架設於崩塌區上方的天

線(如圖二)數據，並利用網路將數據上傳至 server 端，即可在遠處遙控接收工作

區域的 GPS 數據並進行即時分析與監測區域的現況(如圖三)。

從 4D control 上可直接觀看到每個 GPS 的狀況，包括衛星的資訊(如圖四)

以及一些 raw data 的情況。

圖二，左及中圖為安裝於監測區域上方之天線；右圖為雙頻 GPS 接收器

圖三，利用 4D control 遠端遙控工作區域 GPS 接收器資訊的作業畫面，綠色圓

圈為誤差橢圓及位移方向，若誤差過大便會顯示為紅色。

圖四，從軟體畫面可觀看 GPS 接收的衛星狀況。

2) 監測數據解算處理與變形分析

利用 4D control 可將 GPS 數據與控制點作解析，列出解算過後各點位的位移

(如圖五)，其數據更新速率為 1Hz，並可畫出點位在平面上的移動分析(如圖六)，

並可在畫面上標示一到三個標準差的範圍，方便判視點位位移的狀況。

圖五，解算過後各點位之位移數據，其中 GPS05 為控制點。

圖六，利用解算過後的位移數據，可自動畫出點位在 2D 平面上位移的狀況，橫

軸為東西向位移，縱軸為南北向位移，單位為公尺。

3) 警報系統

另外此系統可以設定警報系統，給予一警戒及警報值，當監測其間超出其警

報值，就會以電子郵件或手機簡訊的方式通知警訊，以便於及時發布警報或做現

場的補救處理。

以圖七為例，此畫面為 GPS04 點位的位移狀況，紅色折線為高程移動數值，

紫色折線為平面位移數值，上方虛線為警戒與警報值，可以自行調整顯示的觀測

時間，本畫面為兩周，以及讀取的數據(南北向位移、東西向位移、高程位移、

2D 面位移以及 3D 位移)。

圖七，點位位移的數值以及警戒值的範圍，中間折線為位移數據，上下方虛線

為警戒及警報值範圍，單位為公尺。

目前點位的位移數據(約兩個月)

點位 位移狀況(cm)

GPS01 0.4

GPS02 0.6

GPS03 0.5

GPS04 1.1

4) 系統整合介面

最後將所有位移資料可與雨量計、地震儀等監測儀器做系統化結合作成完整

的自動化監測預警系統。