國立臺灣大學理學院地質科學研究所

碩士論文

Department of Geosciences

College of Science

National Taiwan University

Master Thesis

台灣地區Pd衰減關係式之分析及於地震預警之運用

A Study of Pd Attenuation for Earthquake Early Warning

System in Taiwan

黃煒婷

Wei-Ting Huang

指導教授：吳逸民 博士

Advisors：Yih-Min Wu, Ph.D.

中華民國 98 年 7月

July, 2009

I

II

誌謝

寫至此，代表著要暫時告別學生生涯，開始另一段旅程。這兩年對我而言，說短不

短，說長卻很長，回首這兩年，該感謝的人很多，若沒有各方指引、陪伴以及扶持，研

究生涯會更加苦悶。另外，謝謝中央氣象局提供寶貴的地震資料提供本研究使用。

進入台大地質，首先要感謝我的指導教授 吳逸民老師，於生活上的照顧和學術資

源上的幫忙，美國地質年會行拓展我的國際觀及學術上的視野，於老師的督促和包容

下，給予我這寶貴的學習機會，儘管研究過程跌跌撞撞，但收穫不少亦成長很多。 龔

源成老師、 洪淑惠老師、 陳朝輝老師則為我地震學的啟蒙者。謝謝龔老師與洪老師耐

心的教導，讓學生我於地震學範疇中從零開始學習並從中找尋樂趣，並於口試時給予意

見並啟發我的思考。再來要感謝氣象局 張建興老師資料以及技術上的鼎力幫忙，每每

遇到學術上的問題，都能耐心的引導我找問題並柔和的與我討論，適時的給予我關心鼓

勵，這些都讓我於學術上安心不少並得到鼓舞。另外感謝氣象局 蕭乃祺課長於口試時

給予我的意見和肯定。還有氣象局 陳達毅於資料及技術上的大力幫忙，並不厭其煩的

與我討論。

除此之外，還要感謝同研究室的宜芬、心儀學姊、豆豆、阿狗、信樺、郁梅、秉延、

芳儒、章天、韋安。宜芬，謝謝妳的鼓勵讓我有往前的動力；阿狗，謝謝你耐心教導我

程式並告訴我很多程式上的小技巧；信樺，謝謝你耐心的與我討論研究上遇到的瓶頸並

剖析問題找出問題和解決問題；郁梅，謝謝妳在我剛進台大的時候帶我認識校園，並於

學術上及生活上的關心；韋安，謝謝你在我遇到研究瓶頸的時候，耐著性子幫我ㄧ起思

考該如何解決問題並帶給研究室歡笑；另外，歪高老師研究室的歪高老師、鴉哥、蛋哥、

阿和、珀儂、施國維、液晶、嘉俞和 RuRu。謝謝歪高老師的關心，每次聽到你爽朗的

笑聲和充滿幽默感的言語，替我焦慮的研究生活放鬆不少。謝謝阿和後期的關心鼓勵，

和研究上的建議，讓我受益良多。此外，液晶，謝謝妳在我沮喪的時候拍拍我的肩膀告

訴我要加油；嘉俞，謝謝妳的關心、加油打氣和論文上的幫忙，謝謝你們帶給我往前的

力量；施國維和禎雯，謝謝你們在於民不在台灣的這段時間照顧我並給我鼓勵，那段時

間我真的過的很快樂。另外還有宜蓉，謝謝妳的貼心和鼓勵與支持，還有謝謝詠恬、

Maple、彭偉和偉盛，水輝及映年，因為認識你們讓我在台大唸研究所這兩年不寂寞。

另外謝謝羅莛，雖然分隔太平洋兩端，但彼此的打氣加油讓我度過很多難關；還有雁南、

龍在我低潮時陪著我、鼓勵我，讓我對自己更有自信往前走；另外還有成大的同學們，

月瑜、閩哥、宗哥、澤丸、阿三、猴子、小間失、心怡、佩穎、恰恰、小祝、裴凍、阿

龍，劉厚均，謝謝你們的鼓勵支持；阿三，寫論文的後期，因為不熟的程式更讓我焦躁

不安，謝謝你讓我對於不熟的程式有近一步的了解，也順利解決我的困難，謝謝你的幫

忙；還有照蓉，妳真的是小太陽，每次沮喪時你都會給我無比的鼓勵和勇氣，謝謝妳。

對成大的你們我永遠感激，成大永遠是我最溫暖的後盾。

最重要的，我要感謝我親愛的家人-爸爸、媽媽、和弟弟。謝謝你們苦心栽培我到

現在，分享我的喜悅並陪我度過無數的低潮，在我快要放棄之時伸出援手並溫暖的告訴

我要加油，你們是我最溫暖的避風港，以後換我照顧你們。

最後，謝謝陪伴我五年半的男友也是最要好的好朋友-於民，儘管研究所兩年有一

半的時間你人都在美國，但我的論文有一半是你幫我完成的，謝謝你無私的包容，看著

我哭鬧、咆哮、無助、跌倒，最後陪著我成長並要我站起來、最後分享我的喜悅，謝謝

始終站在我身邊的你並告誡我不要後悔。

另外，感謝這一路陪著我、幫助過我的大家，若有遺漏多請包含。最後最後..我要

謝謝自己，從來都不知道自己是這麼勇敢的傢伙。做的好!沒有因提早放棄而有所遺憾！

III

中文摘要

台灣位在環太平洋地震帶上，地震活動頻繁，其中不乏破壞性的大地震。為了降

低地震所帶來的災害，發展地震預警系統是一個快速有效的減災方法之一。所謂的地震

預警，是在大地震發生後數秒內，利用地震波初期的特徵值，初步推斷地震規模大小及

可能的震動強度，並在強震波來襲前發出警告，以降低地震所帶來的損害。由過去的研

究(Wu and Zhao, 2006)顯示，由 P 波到達後 3 秒垂直分量之最大位移振幅(Pd)可運用於

地震預警系統中，由於台灣地區尚未建立適合的 Pd 衰減關係式。因此，本研究利用台

灣寬頻地震網紀錄來建立臺灣地區的 Pd 衰減關係式。本研究資料選取範圍自 2002 年至

2007 年，以深度 40 公里為分界，對於規模大於 4.5，震央距離小於 120 公里之紀錄，分

別探討淺層(深度 40 公里以內)和深層地震(深度 40~100 公里)。採用台灣寬頻地震網速

度型紀錄，經一次積分成位移紀錄，並利用 0.075 Hz 高通濾波器去除低頻雜訊後量取

Pd 值。並參考 Wu and Zhao (2006)發表的南加州經驗關係式，求出台灣地區的經驗式。

由此經驗衰減式和 P 波資訊即可於地震發生時快速估計地震規模，達到地震預警之功

效。由分析結果，我們得到淺層(1)與深層(2)各自 Pd 衰減式：

log(Pd)＝-2.616+0.774M-1.599log(R) S.D.V.＝0.358 (1)

log(Pd)＝-2.173+0.854M-1.946log(R) S.D.V.＝0.355 (2)

從 Pd 所得規模分析得知，僅利用離震央最近的 6 個測站，即可得到良好的規模預估值，

其標準偏差分別為 0.25 和 0.14 針對淺源及深部地震。因此，本研究認為即便測站密度

相較其他研究低，利用 Pd 決定規模依舊可以發揮良好的效益在台灣的地震預警系統中。

關鍵字 : 地震預警、規模、地震、P 波預警方法

IV

Abstract

Taiwan is located in the circum-Pacific seismic zone where earthquakes occur frequently

and large one may induce disaster. Earthquake early warning (EEW) system is one of methods

to reduce the seismic hazard. The EEW system is operated after a large earthquake occurrence.

The characteristics of initial P waves are used to estimate the possible earthquake magnitude

and intensity for the early warning purpose. Before strong motion coming, an EEW system

would give an alert to a distant metropolitan region for real-time hazard mitigation. According

to the previous studies, the peak displacement of the initial first three seconds after P arrival

from the vertical component, Pd is a good parameter for the EEW purpose. Currently, the

empirical attenuation relationship of Pd in Taiwan region is not yet be determined. Thus, the

broadband and strong motion records from Central Weather Bureau and Academia Sinica,

Taiwan were used to determine the Pd attenuation relationship. Totally, 163 and 41 for

shallow (focal depth less than 40 km) and deeper events (focal depth large than 40 km) were

used, respectively. The Pd attenuation relationships for the shallow (1) and deeper (2)

earthquakes are determined as follows:

log(Pd)＝-2.616+0.774M-1.599log(R) S.D.V.＝0.358 (1)

log(Pd)＝-2.173+0.854M-1.946log(R) S.D.V.＝0.355 (2)

According to these relationships, after the hypocenter is determined the earthquake

magnitude (MPd) could be estimated using Pd. Using the closest six stations to determine the

magnitude the standard deviation of the shallow and deep earthquakes are 0.25 and 0.14,

respectively. The uncertainties are reasonable small enough for EEW purpose.

Key words：Earthquake Early Warning, magnitude, earthquake, P-wave warning approach.

V

目錄

論文口試委員審定書 .............................................................................................................. Ⅰ

誌謝 .......................................................................................................................................... Ⅱ

中文摘要 .................................................................................................................................. Ⅲ

Abstract .................................................................................................................................... IV

目錄 ........................................................................................................................................... V

圖目錄 .....................................................................................................................................VII

表目錄 ...................................................................................................................................... IX

第一章 緒論 ............................................................................................................................ 1

1.1 何謂地震預警 ........................................................................................................... 1

1.2 回顧地震預警系統發展 ........................................................................................... 3

1.3 研究動機與目的 ....................................................................................................... 4

1.4 研究內容大綱 ........................................................................................................... 6

第二章 地震預警原理及方法 ................................................................................................ 7

2.1 預警模式 ................................................................................................................... 7

2.2 預警原理 ................................................................................................................... 8

2.2.1 位置估算 ................................................................................................................ 8

2.2.2 規模估算 .............................................................................................................. 12

第三章 研究資料與方法 ...................................................................................................... 15

3.1 地震網簡介 ............................................................................................................. 15

3.1.1 臺灣寬頻地震網簡介 .................................................................................. 15

3.1.2 台灣自由場強地動觀測網(TSMIP)簡介 ................................................... 18

3.1.3 台灣即時強地動地震速報觀測網(RTD)簡介 ........................................... 20

3.2 研究流程 ................................................................................................................. 22

3.3 資料的選取、分析與處理 ..................................................................................... 23

VI

3.3.1 儀器資訊與測站分佈 .................................................................................. 23

3.3.2 資料範圍與判定 .......................................................................................... 32

3.3.2.1 淺源地震及深源地震 ....................................................................... 33

3.3.3 資料處理與分析 .......................................................................................... 41

3.3.4 Pd 方法......................................................................................................... 44

第四章 研究結果 .................................................................................................................. 46

4.1 Pd 衰減經驗關係式................................................................................................ 46

4.1.1 淺源、深源地震 Pd 衰減關係式(寬頻) ..................................................... 46

4.1.2 預估規模 ...................................................................................................... 51

4.1.3 如何決定事件之預估規模 .......................................................................... 53

4.1.4 ML 與 MPd 關係圖 ........................................................................................ 56

4.2 淺源地震 Pd 衰減關係式(寬頻+強地動).............................................................. 59

4.3 M 與 MPd 關係圖 .................................................................................................... 65

第五章 討論 .......................................................................................................................... 68

5.1 距離及規模展距影響 ............................................................................................. 68

5.2 M 與 ML於估算 MPd 之影響 ................................................................................. 72

5.3 模擬地震測試分析 ................................................................................................. 76

第六章 結論 .......................................................................................................................... 90

參考文獻 .................................................................................................................................. 92

附錄一 ...................................................................................................................................... 96

VII

圖目錄

圖 1.1 ML10 示意圖 ................................................................................................................ 5

圖 2.1 利用 BATS 測站繪出 Voronoi cells .......................................................................... 11

圖 2.2 由規模大至小的地震初始波形(Kanamori, 2005) ................................................... 13

圖 3.1 寬頻地震儀的儀器頻譜反應曲線（Seth and Michael, 2003） .............................. 17

圖 3.2 台灣自由場強地動觀測網之 A900 儀器分布圖（以三角形表示） ..................... 19

圖 3.3 台灣即時地震速報網之儀器分布圖（以三角形表示） ........................................ 21

圖 3.4 本研究之研究方法流程圖 ........................................................................................ 22

圖 3.5 本研究所使用台灣寬頻地震網的儀器分布圖（以三角形表示） ........................ 23

圖 3.6 台灣莫荷面分布圖 .................................................................................................... 32

圖 3.7 本研究所蒐集到的淺源地震分布圖 ........................................................................ 33

圖 3.8 本研究所蒐集到的深源地震分布圖 ........................................................................ 39

圖 3.9 此圖為寬頻測站 ALSB 所紀錄到於 2006/04/15 發生在台東外海芮氏規模 6.04 之

地震事件紀錄 ............................................................................................................ 42

圖 3.10 簡略敘述地震波處理流程及何謂 Pd 值................................................................ 43

圖 3.11 Pd 與 PGV 對應相關圖（Wu et al., 2006a）......................................................... 45

圖 4.1 本研究淺源地震之芮氏規模與震央距分布圖 ...................................................... 47

圖 4.2 本研究淺源地震之芮氏規模與 Pd 分布圖............................................................ 47

圖 4.3 利用寬頻資料針對淺源地震之 Pd 地動參數隨震源距離衰減對應關係圖........ 48

圖 4.4 本研究深源地震之芮氏規模與震央距分布圖 ...................................................... 49

圖 4.5 本研究深源地震之芮氏規模與 Pd 分布圖............................................................ 49

圖 4.6 利用寬頻資料針對深源地震之 Pd 地動參數隨震源距離衰減對應關係圖........ 50

圖 4.7 地震波傳遞卡通示意圖 .......................................................................................... 52

圖 4.8 淺源地震離震央最近的數個測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML關圖………48

圖 4.9 深源地震離震央最近的數個測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML關係圖 ....... 55

VIII

圖 4.10 淺源地震 ML 與 MPd 對應關係圖 ........................................................................... 57

圖 4.11 台灣淺源地震規模與震央距分布圖 ...................................................................... 58

圖 4.12 深源地震 ML 與 MPd 對應關係圖 ........................................................................... 59

圖 4.13 Pd 平均值與地震規模之關係圖(蕭乃祺, 2007) .................................................... 60

圖 4.14 加入強震資料的地震分布 ...................................................................................... 60

圖 4.15 加入強地動資料並與寬頻資料結合針對台灣地區淺源地震 Pd 隨震源距離衰減

對應關係圖 .............................................................................................................. 62

圖 4.16 淺源地震離震央最近的測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML 關係圖 ............... 63

圖 4.17 淺源地震 ML 與 MPd 對應關係圖 ........................................................................... 63

圖 4.18 2006 年 4 月 1 日台東地震之共站經過積分濾波處理之位移波形資料 ............. 64

圖 4.19 針對本研究之淺源地震 ML大於 6.5 以上，自 Harvard CMT 目錄找出對應的 MW

紀錄，重新回歸計算找出 Pd 隨震源距離衰減對應關係圖................................ 66

圖 4.20 利用離震央最近的 6 個測站之 MPd 平均值與 M 之對應關係圖 ........................ 67

圖 5.1 台灣寬頻地震網與強地動觀測網測站分佈圖 ...................................................... 69

圖 5.2 由台灣寬頻及強地動地震網蒐集到的所有地震資料規模與震央距分佈圖 ...... 70

圖 5.3 ML與 MPd 對應關係圖.......................................................................................... 71

圖 5.4 加入強震站前後 ML與 MPd 對應關係圖 ............................................................... 71

圖 5.5 ML - MPd 與 M - MPd 對應關係圖 .......................................................................... 74

圖 5.6 將圖 5.5A 與 B 合併會出 ML / M 與 MPd 對應關係圖 ......................................... 74

圖 5.7 前人研究 M - MPd 對應關係圖 ............................................................................... 75

圖 5.8 由各經驗式得 MPd 與 ML 關係圖.......................................................................... 77

圖 5.9 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML 與 MPd 關係圖 ... 81

圖 5.10 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析定位結果分佈圖 ...... 82

圖 5.11 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML 與 MPd 關係圖 ... 83

圖 5.12 經由台灣寬頻地震網所做出來的離線模擬測試分析定位結果分佈圖 .............. 84

圖 5.13 台灣即時地震速報網及台灣寬頻地震網之測站分佈圖 ...................................... 85

IX

圖 5.14 僅使用台灣強地動觀測網規模大於 5.5且震央距於 60公里內之台灣地區淺源地

震 Pd 隨震源距離衰減對應關係圖........................................................................ 86

圖 5.15 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML 與 MPd 關係圖 ... 87

表目錄

表 3-1 台灣寬頻地震觀測網之測站資訊............................................................................ 24

表 3-2 由台灣寬頻地震網蒐集自 2002 年至 2007 年芮氏規模大於 4.5、震源深度小於

40 公里的淺源地震資料。 ....................................................................................... 34

表 3-3 由台灣寬頻地震網蒐集自 2002 年至 2007 年芮氏規模大於 4.5、震源深度大於

40 公里之深源地震資料。 ....................................................................................... 39

表 4-1 自 1996 年至 2007 年 TSMIP 規模大於 5.5 紀錄之台灣淺源地震....................... 61

表 4-2 共站事件.................................................................................................................... 64

表 4-3 將本研究之淺源地震 ML大於 6.5 之紀錄自 Harvard CMT 目錄找出對應的 MW紀

錄 ................................................................................................................................ 66

表 5-1 增加近站資料規模預估改善結果............................................................................ 70

表 5-3 2008 年至 2009 年 3 月規模大於 5 的淺源地震由 3 組經驗公式分析各 MPd 之結

果 ................................................................................................................................ 78

表 5-4 利用台灣即時地震速報網及台灣寬頻地震網中規模大於 5.5 之地震事件進行離

線模擬測試................................................................................................................. 89

1

第一章 緒論

1.1 何謂地震預警

台灣位處於環太平洋地震帶上，是歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊相互碰撞的

樞紐地帶。在台灣島的東方，菲律賓海板塊沿著琉球海溝向北隱没於歐亞大陸板

塊之下，在南方，屬歐亞大陸板塊的南中國海板塊沿著馬尼拉海溝向東隱没至菲

律賓海板塊底下，位於大地構造如此複雜的環境中，地震頻繁，其中不乏破壞性

的大地震。對於發生於台灣島及鄰近的大地震，常會造成嚴重的災害，例如 1906

年梅山地震、1946 年新化地震、1964 白河地震、1986 年花蓮地震及令人記憶猶新

的 1999 年南投集集大地震。其中 1986 年發生在花蓮外海的地震，芮氏規模

(ML)6.8、地震矩規模(MW)7.8，雖然對花蓮地區沒有造成嚴重災害，但卻造成遠在

120 公里外的台北地區造成較嚴重的人員傷亡及財物損失。由於台北都會區主要

座落於沖積層盆地，軟弱的土層及盆地的效應容易使地震波產生放大效應，進而

對台北地區造成嚴重的災害。為此，引發前人對台灣地區產生預警概念，以花蓮

地震為例，利用區域子網偵測地震的初達波，並判斷地震規模的大小，當具破壞

性的 S 波或表面波尚未抵達台北地區時，爭取數 10 秒的預警時間發佈警報，大幅

降低地震所帶來的災害。地震預警系統（Earthquake Early Warning, EEW）是目前

經過評估可以達到有效減災的方法之ㄧ，所以目前於日本及墨西哥已進入實際運

作，而義大利、美國及台灣地區正積極研發當中。

所謂地震預警，指的是當破壞性的地震發生時，可以爭取破壞性地震波尚未

來襲的前數十秒提出警告（USGS, 1998; 吳逸民，1999，2006），以降低地震所帶

來的災害。地震預警系統主要分成兩種：（1）區域預警系統，及（2）現地型預警

系統。區域預警系統是在可能發生地震的震源區域架設觀測站，當地震發生時，

將測站收到的震波資訊立即計算震源參數，當計算結果達標準值，立即對離震央

距較遠的地區發出預警訊號。由於電訊波傳遞速度較地震波快，對於離震央比較

遠的區域，可提供數秒至數十秒減災應變。現地型預警系統則是利用初達波 P 波

2

傳遞速度較 S 波快，藉由分析 P 波前幾秒特徵值，預估後來破壞性地震波振動大

小。

3

1.2 回顧地震預警系統發展

地震預警最早於 1868 年由美國科學家 Copper 所提出。其概念為電磁波傳遞

的速度比地震波快，當舊金山 10 至 100 哩以外的地區發生地震，地震感測器偵測

到地震後，利用無線電將地震訊息通知城市，再以敲鐘鈴的方式警告當地居民，

由此達到預警效果，可惜當時這個想法並未實現。於 1980 年代，地震觀測技術及

通訊的迅速發展，地震預警系統的構想再度被提起，並訴諸實行。

日本是最早投入預警工作的國家，於 1964 年發生規模 7.5 Niigada 的地震後，

日本國道鐵路公司在沿線放置地震警報器，當警報器偵測到地表最大加速度 PGA

(Peak Ground Acceleration)大於 40 gal 的地震波，立即發出警告並自動停駛。於實

際運用發現，當警報器離震央很近，即便是小地震也會偵測出大於 40gal 的振幅，

因而產生誤報；然而對於大地震，雖然一開始並未偵測到 40gal，但是當破壞性地

震波來襲時，已經無法有足夠的時間應變處理。為了改善上述的問題，日本鐵路

公司於 1988 年發展出新的智慧型地震預警系統 UrEDAS (Urgent Earthquake

Detection and Alarm System)，利用單站偵測 P 波訊號，求得地震位置及規模大小，

並將此系統安裝在日本高速鐵路的系統當中，以降低誤報之情形。另外墨西哥市

在 1991 年也開始發展直接對公共場所發出預警(Espinosa-Aranda et al., 1995)的預

警系統，並成功偵測到 1995 年 9 月 14 日規模 7.3 的 Copala 地震，在破壞性地震

波尚未到達前 72 秒提出警告，是少數地震預警成功的例子。而台灣地區於 1994

年開始安裝及時地震監測網，從事預警的研究，經過改良研發採用 ML10 (Wu et al.,

1998)、區域子網(Wu et al., 1999)以及虛擬子網(Wu and Teng, 2002)，可以在地震發

生後 20 秒對 70 公里以外的地區發出警告。台灣並且也開始採用 P 波方法從事地

震預警工作，由 Wu and Kanamori (2005a)文章得知，台灣地區強地動觀測網密度

高，所以當地震發生 7 秒，至少會有 4 到 6 個測站紀錄到 P 波到後 3 秒訊息，以

提供預警給距離震央距 30 公里外的地區。

4

1.3 研究動機與目的

在地震預警系統中，是利用地震波初期振動估算地震規模大小是一項關鍵技

術。一般常用的芮氏規模（ML）是由特徵性頻率地震波的最大振幅經過距離修正

而得到的結果。而需要快速且準確的估算規模是地震預警的要求，一旦偵測最大

振幅時，已經來不及發佈警報。因此，Wu et al. (1998)更進一步發展出 ML10 估算地

震規模的方法，此方法利用偵測地震的地動訊號 10 秒估算規模，雖然相較於芮氏

規模的估算方法，可縮短地震發佈時間，爭取預警之時效性，但仍有改善的空間。

所以，近年來有不少學者利用 P 波從事地震預警研究（Wu and Kanamori, 2005a,

2005b, 2007; Wu et al., 2006, 2007），利用地震波初期的特徵值，針對台灣、日本以

及南加州地區的地震進行分析與探討。

由於早先有研究（Mori and Kanamori, 1996; Kilb and Gomberg, 1999）曾提出，

大地震與小地震在初始破裂過程是沒有明顯差異的，是否可以經由初達波的資訊

來預估尚未完全停止的地震之規模大小？所以近年來的研究（Allen and Kanamori,

2003; Kanamori, 2005; Wu and Kanamori, 2005a; Olson and Allen, 2005; Wu et al.,

2006a, 2006b）發現，認為當地震越大，其地震訊號的振動週期也會跟著拉長，所

以是可以藉由初達波的振動週期來估算最後規模的大小。

現行台灣預警系統運用 ML10 方法，其為利用初達波到達離震央最近的測站到

時後 10 秒所接收到地震波地動訊號，來判斷地震的位置及預估規模大小，發布預

警時間需要 15 至 17 秒，為了縮短時間增加時效性，所以必須利用 P 波方法（ cτ 、

maxpτ 和 Pd）去估算規模參數， cτ 與 max

pτ 是利用初達波到時後的 3 至 4 秒內之振動

訊號，所計算的振動週期特徵函數， cτ 於各地有良好的關係受地質構造影響較小，

相較之下，Pd 為同時段的 P 波位移最大振幅值，震波衰減特性會受控於各地的地

質構造環境不同而有所差異。為了在台灣建立完整的預警系統，就必須先建立台

灣地區的 Pd 衰減關係式。所以本研究參考 Wu and Zhao (2006)利用南加州寬頻地

震網，針對南加州地區探討 Pd 隨距離增加成對數衰減關係的方法，來探討台灣地

5

區。由於南加州地區的地震多屬淺源地震，相較台灣地區由兩大板塊隱没所形成

的隱沒帶和碰撞交互作用構成複雜的地質構造，更需要建立屬於台灣地區淺源以

及深源的關係式。由於前人尚未對台灣地區的位移振動振幅與距離進行探討與分

析，所以本研究的目的在建立屬於台灣地區淺源與深源的 Pd 衰減經驗公式，以達

到在台灣地震預警系統中之最大效益。

圖 1.1 目前中央氣象局的預警系統運用 ML10 方法，於地震發生後 20 秒提供地震

資訊，以集集地震為例，預警系統於離震央約 70 公里外的地區可能提供

不同程度的預警時間，但是對於震央距 70 公里內的區域是無法提供預警

作用的。圖中三角形代表全台國小分布圖，以示人口分布。（Wu and Teng,

2002）

6

1.4 研究內容大綱

本論文共分為六章。第一章簡單說明何謂地震預警，探討其可行性和重要性，

並闡述本研究的動機和目的。第二章簡介如何由多站甚或單站決定地震位置與規

模。第三章首先則簡單介紹台灣寬頻地震網(BATS)、台灣自由場強地動觀測網

(TSMIP)以及台灣即時強地動地震速報觀測網(RTD)，並簡單利用流程圖描述研究

過程。於 3.3 節介紹台灣寬頻地震網所使用的儀器資訊和測站分佈情形。由於震央

的估算有很多方法，且精確度高，所以我們著重在利用 Pd 衰減關係式來估算規模

的應用。第四章則分成二小節，分別對台灣淺源及深源找出最適合的衰減關係式，

與如何決定最後的預估規模。第五章則探討測站分佈密度會影響資料於規模與距

離展距上的好壞，進而影響預估規模的結果。另外，當芮氏規模(ML)大於 6.5 會出

現規模飽和的現象，所以本研究將芮氏規模大於 6.5 的地震事件換成地震矩規模

(MW)分析與探討，並討論預估規模是否也會有飽和的現象出現。並利用近期發生

的地震、及台灣即時強地動速報網近十年所紀錄到的大地震，來測試本研究衰減

經驗關係式並檢視其預估結果。最後第六章為結論。

7

第二章 地震預警原理及方法

2.1 預警模式

Kanamori (2005)依據監測地震的方式不同，將地震預警分為兩種模式：(1) 前

端監測系統(區域預警)以及(2) 現地型系統。前端監測系統為採用較傳統的監測方

式，在地震發生頻繁區域架設地震觀測網，於地震發生後立即算出震源參數，針

對大都會地區進行強地動振幅預估，若達預警標準則發出警告。其原理在於電訊

波傳遞速度較地震波快，對於離震央較遠的都會區，可以爭取數秒至數十秒不等

的時間，提供減災應變。現地型系統則是利用觀測初達波振動值，估算隨之而來

的破壞性振動大小，藉 P 波傳遞速率較 S 波快之特性，在破壞性地震波尚未到都

會區前提出警告。

針對這兩種預警系統各有其優缺點。區域預警有密度較高的觀測網，所以在

地震觸發率及振動強度預估都較為準確，但需要的時間較長，對於離震央較近的

區域無法提供預警。現地預警僅觀測 P 波資訊，雖然所需的時間比較短，相較於

區域預警也可對離震央較近的地區提供預警，但是由於可以使用的測站數少，受

場址及地質構造影響較大，所以降低其準確性。

為了改善上述預警系統所受的限制，目前採用複合式預警模式(Allen and

Kanamori, 2003; Kamigaichi, 2004)，以高密度的即時觀測網監控地震用以地震觸發

的判斷，降低單站預警僅使用少數測站所造成的誤判；並於地震發生後使用 P 波

判斷震源參數，以縮短地震波處理時間，提高預警功效。

8

2.2 預警原理

於地震發生初期，立即決定地震規模及地震位置，為其預警重要的環節之一。

過去已有許多學者從事其研究工作(Nakamura, 1988; Sambridge, 1999; Odaka et al.,

2003; Kanamori, 2005; Wu and Kanamori, 2005a, 2005b, 2008a, 2008b; Wu et al., 1998,

1999, 2002, 2006, 2007; Wu and Zhao, 2006)，以下就相關研究方法內容，整理敘述。

2.2.1 位置估算

(1) 標準地震定位 其方程式基本原理建構在地震波傳遞時間等於震源距離除以

震波速度。這個方法最少需要 4 個測站的震波到時，進而逆推地震的震源位置( x, y,

z )及發震時間( t )等四項地震參數。式 2-1 中，n 代表不同的地震站，V(x, y, z)為一

複雜的空間函數，由於地震波在非均勻介質傳遞時，距離與走時之間呈現複雜的

非線性關係，無法直接由觀測地震波得到震源參數，所以利用 Geiger 於 1912 年所

提出的方法將其簡化成線性關係，如式(2-1)：

2 2 20 0 0

0

( ) ( ) ( )( , , )

n n nn

x x y y z zt t

V x y z− + − + −

− = (2-1)

V(x, y, z)：震波傳遞速度函數

t0, x0, y0, z0：地震發生時間與位置

tn, xn, yn, zn：震波到達第 n 測站的時間與位置

上述式子經過數次疊代修正後，求得最佳的發震位置及時間，此標準定位方法較

常應用於區域性預警模式，需要從觀測網中至少得到 3 至數個測站以上的觀測資

料，因此需要耗費的時間較長。除定位之外，可再利用各特定不同的波相經由觀

察週期內的最大振幅值去計算求得規模，如 ML (Richter, 1935), mb (Gutenburg,

1945), ms (Gutenburg, 1945)。

9

(2) 單站定位 於現地預警模式中，Nakamura(1988)提出如何經由單站 P 波地

動訊號，藉由地震波的傳遞方向及距離估計地震位置，以爭取預警時效。其方法

為利用水平兩個分量和垂直分量地動訊號的交相關函數求得地震波入射角方向，

公式如下：

, , 1

, , 1

( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )

ud ew i ud ew i ud i ew i

ud ns i ud ns i ud i ns i

R R X XR R X X

αα

−

−

= += +

上述式子中， ,( )ud ew iR 為第 i 點垂直與東西分量的交相關函數， ,( )ud ns iR 為第 i 點垂

直與南北分量的交相關函數， ( )ud iX 為第 i 點的垂直分量地動訊號， ( )ns iX 為第 i

點的南北分量地動訊號，而 ( )ew iX 則為第 i 點的東西分量地動訊號，α 則為平滑常

數(0~1)，由上述得到各震波參數代入式(2-2)與式(2-3)得交相關函數後，代入式(2-4)

及求得地震波入射方位角 θ。

,1

,

( )tan

( )ud ew i

iud ns i

RR

θ −= (2-4)

另外，震源距離可由震波振幅( Ap )隨震源距離衰減關係式推算求得。藉由觀

測地震波得知，振幅對數與地震規模(M)成正相關、與震源傳遞距離的對數成反比

關係，所以我們可以經由已知的振幅( Ap )及規模由式(2-5)推算震源距離。

log( ) log( )R a M b Ap c= × + × + (2-5)

其中 a, b, c 為常數項，經由此式得到震源距離和前述求得之震央方位角，便能初

步估算地震位置。

除此之外，Odaka (2003)提出新的方法，於地震波抵達測站後 3 秒內，將垂直

向的 P 波紀錄取絕對值後展繪出來，為了要量化各觀測波，利用式(2-6)做簡單的

擬合計算：

( ) exp( )Acc t Bt At= −i (2-6)

t 為 P 波到達後的時間，Acc(t)則為加速度振幅，A 值為振幅隨時間的變化值關係，

B為P波初始振幅的斜率，其A, B兩值可由最小平方法求得。依據Odaka et al. (2003)

分析日本 K-net 的資料顯示，發現當 A>0 時，初始振幅快速遞增，隨著 P 波到後

(2-2)

(2-3)

10

其振福迅速衰減，為小地震特徵；相反的若 A<0 時，振幅隨時間呈現指數遞增，

為大地震的前兆之ㄧ。另外 B 值大小則與測站的震央距離相關，若 B 值越大，代

表與震央距離越近，反之斜率越小則代表離震央越遠。為了快速得到震源距離並

縮短運算觀測時間，使用 2 秒和 3 秒計算得到的 logB 值幾乎相近，但是若只取 1

秒所得到的 logB，其資料分散程度較只取 2~3 秒散亂，因此認為取 2~3 秒求 B 值

較為適當，並同時聯合地震的方位角，即可估算地震位置。

(3) 測站幾何分布定位 近幾年來許多國家為了降低地震災害，所以大幅增加

地震觀測網的建置，透過觸發測站的幾何分布，快速判定地震位置。其中 Voronoi

cells(Sambridge, 1999)方法為假設 P 波波速相同，當地震發生時，震波往四面八方

傳送後，第一個收到震波資訊的測站一定最靠近震央，若發生在邊界上的地震，

則兩邊的測站會同時收到地動訊號。換言之，當地震發生時，可經由第一個被觸

發的測站推估地震的大略位置，所以隨著觀測網的測站密度越高，Voronoi cells 的

面積就會越小，對於地震位置的約束就越強。

參考顏心儀(2006)利用台灣寬頻地震網的測站分佈繪出其幾何形態，如圖

2-2，其寬頻網的觀測站於台灣本島分佈較密，相較本島之外的區域，觀測站就分

佈的較為零星，由此推測，對於估計震央位置，本島外的地震其估算位置誤差會

比較大。

11

圖 2.1 利用 BATS 測站繪出 Voronoi cells。於台灣本島測站分佈密度較高，故

Voronoi cells 面積範圍較小，估計震央位置較為準確；相較本島外的測站

密度較低，Voronoi cells 面積也較大，相對的估計誤差也較大。(顏心儀,

2006)

12

2.2.2 規模估算

(1) ML10 方法 台灣中央氣象局經由台灣即時強地動觀測網為主，以區域子

網的觀念進行地震預警試驗，為了縮短處理地震波的時間，僅使用離震央最近的

測站收到 P 波到時後 10 秒的地震波觀測時間，對事件進行定位及規模的預估。離

震央較遠的測站收到的地震波資訊較短，無法包含 S 波的地動訊號，因此導致最

後地震規模的預估有被低估的情況，所以 Wu et al. (1998)分析 23 個規模大於 5 且

震源位於台灣島內有較多測站包覆的地震事件作測試，並提出規模的修正經驗公

式為：

ML = 1.28×ML10 – 0.85 ± 0.13

上述式子中的 ML為芮氏規模，ML10則是觀測離震央最近的測站 P 波到時後 10 秒

時間內，利用所有測站推算出來的規模的平均值。由上述修正經驗公式，可以將

ML10 修正的更為接近實際規模。

(2) τc 方法 於地震預警中，理想情況下我們可以經由地震波的初始運動週

期，推算出地震大小。最初由 Nakamura(1988)所提出的方法，其為利用地表速度

紀錄做遞迴積分，得到地動的卓越週期代替初動週期。Kanamori(2005)再將其方法

改良得到 τc。

於地震紀錄的 3 個方向取垂直向的地表位移(u(t))和速度( ( )u t•

)依照公式(2-7)

計算得到比率 r。

0

0

2

0

2

0

( )

( )

u t dtr

u t dt

τ

τ= ∫∫

i

(2-7)

22 22 20

2

0

ˆ4 ( )4

ˆ( )

f u f dfr f

u f df

ππ

∞

∞= = ⟨ ⟩∫∫

(2-8)

自 P 波到站後開始積分 3 秒，再經由 Parseval 定理(其意義為地震波時間序列上的

總能量與頻率域上的總能量相同)換算公式(2-8)。式中 f 代表頻率， ˆ( )u f 是 u(t)(地

表 位 移 ) 的 頻 率 域 函 數 ， 而 2f⟨ ⟩ 則 為 平 均 頻 率 ， 經 由 整 理 推 算 得 到

13

2

1 2c rf

πτ = =⟨ ⟩

。因此我們將 τ c定義為 P 波初達波振動 3 秒內的平均振動週期參

數，當 τ c 越大，其地震也跟著越大。

圖 2.2 由規模大至小的地震初始波形(Kanamori, 2005)。觀察 P 波到站後 3 秒內週

期發現，當規模越大，其地震波週期有趨於越長的趨勢。

(3) maxpτ 方法 另一種與 τc 相似的方法為 max

pτ 。首先由 Allen and Kanamori

(2003)(於其文章中稱為 T P)所提出，Olson and Allen (2005)搜集台灣，日本以及美

國的地震資料利用此方法進行分析研究。 pτ 是選定 P 波到時後 3 秒內震波經由不

斷遞迴積分且連續的時間序列，與 cτ 選定同時段內的地動訊號計算其頻率域內訊

號。 pτ 包含了指定時間域裡的所有頻率域波形資料，且其資訊於給定的波形片段

中隨時間遞減。因此， maxpτ 就是每隔固定時間間隔所計算出來的 pτ 值的最大值。

由此可知， maxpτ 為一段時間內強地動的卓越時間參數，其為速度與加速度的相關比

值； cτ 則是平均振動週期參數，其為位移和速度的相關比值。

14

將 pτ 參數表示如下式：

2p ii

i

XD

τ π=

其中 21Xi i iX Xα −= + 且

2

1i ii

dxD Ddt

α −⎛ ⎞= + ⎜ ⎟⎝ ⎠

上述式子中， iX 為速度紀錄，α 則為平滑常數(通常為 0.99)，其功用是決定如何在

指定時間域內快速得到 pτ 隨時間遞減值。通常於地震預警，使用 P 波到時後 3 秒

至 4 秒(Shieh et al., 2008)的時間計算其 maxpτ 值，發現當地震規模越大時， max

pτ 呈現

正相關。

(4) Pd 方法 除了上述利用 P 波的頻率或是週期來推估地震的規模大小之

外，亦可經由初達波的垂直方向位移紀錄，來預估地震的規模大小。Wu and

Kanamori(2005a, 2005b, 2008a, 2008b)於文章中定義 Pd 是 P 波於到站後 3 秒內垂直

向地表位移紀錄的最大振幅值。利用台灣強震觀測網(TSMIP)與南加州寬頻地震網

(SCSN)的地震資料分析得到，Pd 與 PGV(取地震紀錄 3 個方向中的地表速度最大

值)呈現對數線性關係。於前人研究顯示(Wu et al., 2003)，可以利用 PGV 為指標估

計地震震度。另一方面，Pd 亦可估計規模大小(Wu and Zhao, 2006)，藉由地震波隨

距離衰減的公式：log(R) = a×M + b× log(Pd) + c ( 式中 Pd：P 波到時後 3 秒垂直向

最大位移振幅值；R：震源距離；M：規模；a、b、c：迴歸常數 )，當地震發生時，

由儀器接收到地震波判斷 Pd，再利用區域預警系統定位進而得到震源距離(R)，即

可快速推算預估規模(M)。

15

第三章 研究資料與方法

本研究所使用的地震資料主要來自中央氣象局及中央研究院共同建置的臺灣

寬頻地震網及強地動觀測網所紀錄的地震資料，及利用即時強地動地震速報觀測

網之地震資料進行離線模擬測試分析。

3.1 地震網簡介

3.1.1 臺灣寬頻地震網簡介

中央研究院地球所於 1992 年中開始著手建置臺灣地區寬頻地震網，而中央氣

象局於 2000 年為參與國科會「地震及活斷層研究」整合計劃，配合中央研究院及

國立中央大學已有的寬頻測站位置，將其測站平均分佈臺灣本島及離島，其最初

是為了補強臺灣地區地震觀測網的資料。由於寬頻地震儀器的紀錄頻寬較廣且感

應儀器也較為敏感，能夠完整的紀錄地震波波形和提供高品質的波形資料，相較

遠地地震的訊號，也能有較完整的紀錄，對於地震定位及規模計算較為精準並補

強傳統地震儀器紀錄地震波訊號不足的情況。其次，觀測網可提供全天候 24 小時

連續監測台灣的地震活動紀錄，此一特性有助於更了解台灣及鄰近地區的大地構

造。所以早在 1980 年代初期，世界地震觀測技術進入了另一個新紀元，由於當時

寬頻地震儀的製作趨於發展成熟，並進入量產階段（e.g., Wielandt and Streckeisen,

1982），所以除了全球性的地震觀測網，例如 GSN 及 GEOSCOPE 等，其他分布在

世界各地的區域性地震觀測網也都更新成最新一代的寬頻地震儀，例如：美國的

USNSN、加拿大的 CNSN、位在北歐的 Orfeus、德國的 GEOFON、及南歐各國合

作的 MedNet 和日本在東南亞及西太平洋一帶建置的 Pacific 21/Freesia。由此可見，

寬頻地震觀測設備已成為在未來觀測地震上的主流趨勢。

寬頻地震網最大的優點就是提供高解析度的地震紀錄。當中包含由中央研究

院所設置的速度型地震儀（Streckeisen STS-1 or STS-2）和加速度型紀錄儀器（Terra

Technology SSA-320），及中央氣象局所設置的速度型地震儀（CMG-3ESP or

16

CMG-40TD or CMG-3T）。以 Streckeisen STS-2 為例，週期在 0.1 秒至 100 秒間，

頻譜反應曲線為一水平直線（見圖 3.1），有效低頻響應為 128 秒，高頻部份則依

據取樣率來決定。這代表著寬頻地震儀器對低頻和高頻訊號具有相同的解析能

力，若位在相同的背景雜訊條件中，其低頻部份的訊噪比就會較傳統的地震儀器

高出許多。但另一方面，儀器 24bits 的動態範圍足以紀錄來自遠震的微弱信號，

完整紀錄發生在臺灣及鄰近地區的地震波型，來彌補傳統儀器紀錄上的不足。（高

弘，2001）

地震資料的紀錄型態分成兩種：1. 觸發性 及 2. 連續性。觸發性儀器所紀錄

的取樣率為每秒 80≧ 點的資料點，連續性儀器則為每秒 20 點的資料點，其解析度

皆為 24-bits。在許多測站同時設置有強震感應器，以彌補較大地震或近震紀錄滿

格缺失。

而資料處理中，由於寬頻地震資料我們選擇使用速度型的波相，單位為

m/s/count。所以我們必須將原始資料乘上每個測站相對應的轉換常數，將單位換

成 cm/sec，得到東西向、南北向以及垂直方向的地震紀錄。

由於寬頻地震網紀錄到的地震波型具有高解析能力，可廣泛的運用在地震學

的研究上。因此中央研究院地球科學研究所（Institute of Earth Sciences, IES）自 1992

年開始籌備設立「台灣地區寬頻地震觀測網」，採用最先進的寬頻地震儀 Streckeisen

STS-1 或 STS-2 和強震儀 SSA-320，同時將各種週期的地動形態以數位的方式完整

的紀錄下來。由於儀器在低頻部份受訊噪比的影響很大，所以設站的條件選擇較

為嚴格，目的在於盡量降低背景噪音，提高地震信號的辨識能力。1994 年底第一

個觀測站完成，目前地球所在臺灣島陸續建置 15 個永久寬頻地震觀測站，15 個臨

時觀測站，各測站所收錄到的資料透過中華電信數據網路專線將地震資料傳回寬

頻資料處理中心。整個觀測網涵蓋臺灣地區將近 350 × 400 公里，對研究臺灣地區

深部地體構造及地震震源參數提供最好的資料來源。

17

圖 3.1 寬頻地震儀的儀器頻譜反應曲線（Seth and Michael, 2003）

18

3.1.2 台灣自由場強地動觀測網(TSMIP)簡介

由於台灣地震活動頻繁，且時有破壞性地震發生，於近數十年來台灣人口與

經濟快速成長，所以國內各種大型建築快速增加，如商業大樓、百貨商場、橋樑

與水壩等，使得地震災害潛在危險增加，所以中央氣象局地震測報中心自民國八

十年起，著手推動強地動觀測計畫，以逐年設置儀器的方式，於台灣本島設置超

過 600 部高品質、16 位元數位式強震監測儀器，於目前大致上各區自由場強震儀

已安裝完成。

其地震網設置的目的在於蒐集完整的強震紀錄，因此場址選取的原則為：1.

都會區(大都會地區以先疏後密的方式建置測站)、2.斷層帶(於活斷層周邊設置測

站)、3.不同的地質環境(於岩層基盤、沖積軟弱土層等不同地質環境設站)、4.重要

設施(公共設施或重大工程等)。其地震儀類型屬於加速度型地震儀，其紀錄的訊號

為地震所造成的地盤振動的加速度值。其地震儀器型號包括 A800、A900、A900A、

IDS3602、IDS3602A、K2、ETNA、CV-574C、CV-575C 和 SMART24A 等 10 種強

震儀，其硬體由加速度感應器、信號紀錄處理裝置、記憶體單元、時間裝置與電

源裝置等五個部份所組成。而感應器之動態紀錄範圍為 96dB 或者 118dB，取樣率

為每秒 200 點或 250 點，並可紀錄到± 2G 的強地動訊號。於本研究只選用 A900

強震儀之地震資料為分析來源，其強震儀之取樣率為每秒 200 點，其中少部分儀

器裝設有 GPS 時間接收器，能與全球定位系統同步。其判斷強震發生與否，目前

大部分測站的觸發水準都設定在最大紀錄範圍的 0.2%(約 4gal 左右)，獲得完整的

地震紀錄，儀器進入觸發狀態前 20 秒、觸發狀態和脫離觸發狀態後 15 秒的地震

資料均一併寫入儲存資料的固態記憶體中。

由於此觀測地震網測站密度大，相形之下所蒐集到的近站資料也較多；另外，

由於佈站時期較早，所以相較其他地震觀測網所蒐集到的大地震數目也較多，因

此希望藉由此一優勢改善本研究之衰減經驗公式，以期達到地震預警之目的。

19

圖 3.2 台灣自由場強地動觀測網之 A900 儀器分布圖（以三角形表示）。

20

3.1.3 台灣即時強地動地震速報觀測網(RTD)簡介

台灣位處兩板塊交界且地震活動頻繁處，基於防災考量，預警工作需建立在

地震速報上。中央氣象局於民國 83 年在台灣地區建置完成一即時地震觀測網，此

地震網包含地區包括台灣本島以及金門、澎湖、蘭嶼以及彭佳嶼等離島共 109 個

地震測站(附錄一)，以使地震監測網更佳完善。其整體即時強地動觀測系統架構包

含了強震儀、資料傳輸線路、資料處理以及發佈地震資訊等部分。

其中強震儀具 16-bits 的解析度，即 96dB 動態紀錄範圍，其紀錄最大地動加

速度範圍在± 2G，不同於以往一般觸發型強震儀，其具有即時傳輸數位地震資料

的功能，除了扮演即時觀測儀的角色外，對地震資訊的掌握也更加完整。另外，

地震觀測網為了要求資料紀錄形態一致，所以主要採用 A900A 加速度型地震儀，

並將地震資料經由中華電信公司的數據專線，將強震儀三個方位向量，以每秒 50

點的取樣率將地動訊號全天候連續傳回至資料處理中心。資料傳回至地震處理中

心後，會有兩套作業系統；其中一套作業系統完全採自動化處理，當地動訊號達

觸發標準，系統立即進行自動定位、並估算地震規模大小，有效的提高資料處理

效率，並提供中央氣象局發布地震訊息來源。另外一套作業系統則採連續紀錄方

式，將地動訊號以每分鐘為單位存成連續紀錄，提供地震資料備份並確認地震報

告之用。產生的地震報告會透過行動電話簡訊、電子郵件、網路、電話語音 166/167

和電子報將訊息給各相關防救災單位、交通運輸單位、政府相關機構、能源和學

術單位等，並透過新聞機構，包過電視台以及廣播電台，將地震訊息儘早發佈給

一般民眾。

經由上述過程，瞭解第一時間由此地震網之地動訊號產生地震報告，由於本

研究著重於地震規模估算的部份，因此，希望透過此地震網所蒐集到的大地震資

訊，測試本研究之 Pd 衰減經驗公式，以期待未來能直接從事於地震預警方面的工

作。

21

圖 3.3 台灣即時地震速報網之儀器分布圖（以三角形表示）。

22

3.2 研究流程

本研究的研究流程方法如圖 3.4 所示。除臺灣本島地震，其鄰近海域引發的海

底地震仍對臺灣本島造成嚴重威脅，最明顯的例子為 1986 年發生在花蓮外海芮氏

規模 6.8、地震矩規模 7.8 的花蓮地震。為能夠探討專屬台灣的衰減經驗式，選定

研究區域範圍為（119.5°E-122.5°E, 21.5°N-25.5°N），蒐集中央氣象局及中央研究院

寬頻地震網 2002-2007 年速度型紀錄地震資料，並引用 Wu and Zhao（2006）發表

的公式分別求取台灣淺源及深源的衰減經驗公式，接著再將經驗公式移項計算反

推得到預估規模值，接著對結果做進一步的分析討論與模擬測試，最後歸納結論。

圖 3.4 本研究之研究方法流程圖

從台灣寬頻地震網(由 IES與CWB共同建置)蒐集地

震資料自 2002 至 2007 年的速度紀錄

將地動參數(Pd)、地震事件規模大小(M)與其相應對

之震源距(R)代入下列公式迴歸計算求得最佳解：

log (Pd) ＝ a＋b × M ＋ c × log (R) (Wu and Zhao, 2006)

如何處理地震訊號：

1. 利用自動偵測 P 波到時程式(Allen, 1987) 2. 將速度紀錄經過一次積分成為觀測位移紀錄，同

時利用 0.075Hz 的高通濾波器去除低頻雜訊 3. 觀測垂直方向之位移紀錄，於 P 波到時後 3 秒內

尋找最大振幅值，即 Pd 值

1. 何謂 Pd 規模(簡稱 MPd) ? 2. 如何決定事件的預估規模(MPd) ?

21.5°N-25.5°N 119.5°E-122.5°E

23

3.3 資料的選取、分析與處理

資料的品質好壞和選取紀錄型態方式對於結果有顯著的影響。本節將對資料

的選取與分析處理流程做詳細的描述與探討。

3.3.1 儀器資訊與測站分佈

於 3.1.1 節已介紹過台灣寬頻地震網的相關背景資料，而由於台灣位處歐亞大

陸板塊及菲律賓海板塊交界碰撞帶上，其東北及東南地區亦受到兩大隱沒帶影

響，地質構造複雜且大小地震活動頻繁，為了地震紀錄在規模以及距離上面得到

更佳的展距，所以於本研究中選擇寬頻地震紀錄來作進一步的分析與探討，並利

用地震波 P 波到時後的 3 秒地動訊號預估其地震規模。

圖 3.5 為本研究所使用台灣寬頻地震網的儀器分布圖。於其中挑選 38 個測站

儀器下載高放大倍率寬頻頻道【HH（E,N,Z）】，其取樣率為每秒 80≧ 點、24-bits

的資料作為研究分析。

圖 3.5 本研究所使用台灣寬頻地震網的儀器分布圖（以三角形表示）。

24

表 3-1 台灣寬頻地震觀測網之測站資訊

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 0.590081 0.58739 0.591878 *E-7 20021201 20060606 ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 0.589912 0.58722 0.592047 *E-7 20060606 20060721 ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 3.190798 3.17761 3.175119 *E-7 20060721 20060801 ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 0.589912 0.58722 0.592047 *E-7 20060801 20060926 ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 0.588394 0.5884 0.595939 *E-7 20060926 20080530 ALSB 120.8134 23.5083 2413 CWB 0.591387 0.58623 0.592331 *E-7 20080530 99999999 BGSB 120.6106 24.057 107 CWB 0.415815 -0.41981 -0.4168 *E-7 20021212 20040910 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 0.585633 0.58529 0.58884 *E-7 20021202 20031217 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 0.586474 0.58764 0.590695 *E-7 20031217 20040623 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20040623 20050409 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 0.586474 0.58764 0.590695 *E-7 20050409 20080712 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB -0.58832 0.58663 0.589852 *E-7 20080712 20080721 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 3.159601 3.15789 3.139651 *E-7 20080721 20080825 CHKB 121.373 23.0978 34 CWB 0.588324 0.58663 0.589852 *E-7 20080825 99999999 CHKH 121.373 23.0978 -210 CWB -8.18112 7.99203 8.041521 *E-7 20071003 99999999 DOSB 116.7306 20.701 5 CWB 3.155 3.175 3.149626 *E-7 20031209 99999999 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 0.794598 0.7894 0.785581 *E-7 20021130 20030710 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 3.161692 3.1571 3.186398 *E-7 20030710 20050124 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 0.794632 -0.78425 -0.78977 *E-7 20050124 20050414 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 0.794632 0.78425 0.789769 *E-7 20050414 20070410 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 3.190798 3.17761 3.175119 *E-7 20070410 20070521

25

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 0.594122 0.58861 0.588463 *E-7 20070521 20080409 DPDB 120.9264 24.0334 650 CWB 0.794632 0.78425 0.789769 *E-7 20080409 99999999 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 0.605017 0.58447 0.587081 *E-7 20011115 20021223 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 0.594122 0.58389 0.58787 *E-7 20021223 20031106 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20031106 20040106 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 0.594122 0.58389 0.58787 *E-7 20040106 20050415 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 0.594631 0.58238 0.584677 *E-7 20050415 20050920 EASB 120.8564 22.382 445 CWB 0.591743 0.58472 0.587366 *E-7 20050920 99999999 ECLB 120.962 22.596 70 CWB 0.784338 0.80725 0.789539 *E-7 20021202 20030710 ECLB 120.962 22.596 70 CWB 3.200501 3.17293 3.175438 *E-7 20030710 20080825 ECLB 120.962 22.596 70 CWB 3.159601 3.15789 3.139651 *E-7 20080825 99999999 ELDB 121.025 23.1871 1040 CWB 0.594988 0.58841 0.594971 *E-7 20011130 20071220 ELDB 121.025 23.1871 1040 CWB 0.592618 0.58355 0.591233 *E-7 20071220 99999999 ENLB 121.6017 23.9036 71 CWB 0.78598 0.787 0.786875 *E-7 20021202 20031110 ENLB 121.6017 23.9036 71 CWB 3.19 3.15233 3.217172 *E-7 20031110 20051110 ENLB 121.6017 23.9036 71 CWB 3.063084 3.16804 3.171221 *E-7 20051110 20070503 ENLB 121.6017 23.9036 71 CWB 0.428619 0.42439 0.423881 *E-7 20070503 99999999 ESLB 121.4415 23.8121 178 CWB 0.592016 0.58571 0.587639 *E-7 20011125 20030515 ESLB 121.4415 23.8121 178 CWB 0.589986 0.5884 0.594732 *E-7 20030515 20060719 ESLB 121.4415 23.8121 178 CWB 0.591678 0.58739 0.590679 *E-7 20060719 99999999 FULB 121.2939 23.1986 376 CWB 0.422275 -0.42275 -0.42153 *E-7 20021212 99999999 HSNH 121.0143 24.8282 -210 CWB -8.08361 8.36463 5.327815 *E-7 20071004 99999999

26

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

HSNB 121.0143 24.8282 34 CWB 3.194896 3.1959 3.185686 *E-7 20080306 99999999 LAYB 121.5581 22.0373 324 CWB 8.254546 8.05569 8.114796 *E-7 20060501 20080415 LAYB 121.5581 22.0373 324 CWB 3.218045 3.18316 3.227273 *E-7 20080425 20080826 LAYB 121.5581 22.0373 324 CWB 8.254546 8.05569 8.114796 *E-7 20080826 99999999 LIOB 121.0156 24.6456 382 CWB 0.424282 -0.42601 -3.98023 *E-7 20021212 20040226 LIOB 121.0162 24.6469 330 CWB 0.430299 0.4326 0.423848 *E-7 20061121 99999999 NANB 121.7498 24.4275 112 CWB 0.425772 -0.41085 -0.41379 *E-7 20021212 20040325 NANB 121.7498 24.4275 112 CWB 0.423751 -0.41965 -0.41661 *E-7 20040325 20060208 NANB 121.7498 24.4275 112 CWB 3.19 3.15233 3.217172 *E-7 20060208 20060515 NANB 121.7498 24.4275 112 CWB 0.428619 0.42439 0.423881 *E-7 20060515 20060918 NANB 121.7498 24.4275 112 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20060918 99999999 NASB 114.365 10.3774 2 CWB 3.193298 3.20471 3.178527 *E-7 20041201 20070427 NASB 114.365 10.3774 2 CWB 3.159601 3.15789 3.139651 *E-7 20070427 20080616 NCUB 121.187 24.967 134 CWB 3.200601 3.19458 3.182957 *E-7 20050721 20061128 NCUB 121.187 24.967 134 CWB 4.742547 4.72222 4.715447 *E-7 20061128 20070727 NCUB 121.187 24.967 134 CWB 3.193298 3.20471 3.178527 *E-7 20070727 99999999 PCYB 122.0799 25.6281 102 CWB 3.194896 3.1959 3.185686 *E-7 20050607 20070409 PCYB 122.0799 25.6281 102 CWB 3.172791 3.17389 3.244762 *E-7 20070409 99999999 PTSB 120.7048 24.4469 202 CWB 0.432624 -0.43465 -0.47475 *E-7 20021212 20060104 PTSB 120.7048 24.4469 202 CWB 0.434398 -0.42452 -0.42633 *E-7 20060104 20060517 PTSB 120.7048 24.4469 202 CWB 0.425772 -0.41085 -0.41379 *E-7 20060517 99999999 SANB 120.9858 24.3978 1353.8 CWB 0.5898 -0.58411 -0.58706 *E-7 20040205 20050420

27

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

SANB 120.9858 24.3978 1353.8 CWB 0.5898 0.58411 0.587059 *E-7 20050420 20081103 SANB 120.9858 24.3978 1353.8 CWB 0.593019 0.58612 0.588571 *E-7 20081103 99999999 SCZB 120.6282 22.3703 74 CWB 0.619569 0.6179 0.622568 *E-7 20021202 99999999 SGSB 120.5908 23.0804 278 CWB 0.797365 0.79633 0.801648 *E-7 20021201 20030313 SGSB 120.5908 23.0804 278 CWB 3.175 3.17079 3.224181 *E-7 20030313 20050127 SGSB 120.5908 23.0804 278 CWB 3.1675 3.14427 3.115764 *E-7 20050127 99999999 SLBB 121.6356 24.7538 490 CWB 0.593422 0.58573 0.588967 *E-7 20021202 20030701 SLBB 121.6356 24.7538 490 CWB 0.594947 0.58556 0.589808 *E-7 20030701 20060914 SLBB 121.6356 24.7538 490 CWB 0.596769 0.58458 0.58724 *E-7 20060914 20071219 SLBB 121.6356 24.7538 490 CWB 3.190798 3.17761 3.175119 *E-7 20071219 99999999 TAIB 120.2364 23.0379 8 CWB 0.619569 0.6179 0.622568 *E-7 20011212 20021123 TAIB 120.2364 23.0379 8 CWB 0.785538 0.78704 0.790756 *E-7 20021123 20030717 TAIB 120.2364 23.0379 8 CWB 3.159601 3.15789 3.139651 *E-7 20030717 20060919 TAIB 120.2364 23.0379 8 CWB 3.167082 3.0119 3.016588 *E-7 20060919 99999999 TAIH 120.2364 23.0379 -210 CWB -8.04927 7.88853 7.735985 *E-7 20071005 99999999 TIPB 121.8256 24.9719 393 CWB 3.184316 3.2031 3.179654 *E-7 20050509 99999999

TWBB 121.9972 25.0068 130 CWB 3.190798 3.17761 3.175119 *E-7 20050506 20060608 TWBB 121.9972 25.0068 130 CWB 3.19 3.15233 3.217172 *E-7 20060608 20081111 TWBB 121.9972 25.0068 130 CWB 8.004495 8.01002 7.932145 *E-7 20081111 99999999 TWHB 121.484 22.675 50 CWB 0.605017 0.58447 0.587081 *E-7 20020313 20050416 TWHB 121.484 22.675 50 CWB 0.593517 0.58565 0.584531 *E-7 20050416 99999999 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.592347 0.58492 0.585398 *E-7 20011212 20040812

28

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.595238 0.58475 0.586403 *E-7 20040812 20050127 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.594728 0.58408 0.585901 *E-7 20050127 20050809 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 3.161692 3.1571 3.186398 *E-7 20050809 20051005 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20051005 20060713 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.430299 0.4326 0.423848 *E-7 20060713 20060809 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20060809 20060901 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.430299 0.4326 0.423848 *E-7 20060901 20060902 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 3.200601 3.19458 3.182957 *E-7 20060902 20060926 TWMB 120.4306 22.8214 340 CWB 0.433911 0.42329 0.431144 *E-7 20060926 99999999 WGKB 120.5703 23.6844 75 CWB 0.593421 0.58573 0.588967 *E-7 20011215 20021122 WGKB 120.5703 23.6844 75 CWB 0.798125 0.79422 0.788917 *E-7 20021122 20030424 WGKB 120.5703 23.6844 75 CWB 3.218045 3.18316 3.227273 *E-7 20030424 20070820 WGKB 120.5703 23.6844 75 CWB 3.161691 3.1571 3.186398 *E-7 20070820 99999999 WLCB 120.3691 22.3468 38 CWB 0.587213 0.58588 0.591032 *E-7 20011210 20021123 WLCB 120.3691 22.3468 38 CWB 0.798624 0.78816 0.79211 *E-7 20021123 20031218 WLCB 120.3691 22.3468 38 CWB 3.162907 3.18844 3.17 *E-7 20031218 99999999 WLGB 120.2999 23.4777 16 CWB 0.790232 0.79029 0.786916 *E-7 20021130 20030710 WLGB 120.2999 23.4777 16 CWB 3.167082 3.0119 3.016588 *E-7 20030710 20060727 WLGB 120.2999 23.4777 16 CWB 0.589912 0.58722 0.592047 *E-7 20060727 20060801 WLGB 120.2999 23.4777 16 CWB 3.190798 3.17761 3.175119 *E-7 20060801 20060920 WLGB 120.2999 23.4777 16 CWB 3.1775 3.15212 3.165 *E-7 20060920 99999999 WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 0.588493 0.5868 0.589683 *E-7 20011120 20021122

29

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 0.795226 0.79398 0.784204 *E-7 20021122 20030718 WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 3.1675 3.14427 3.115764 *E-7 20030718 20041207 WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 3.063085 3.16804 3.171221 *E-7 20041207 20050503 WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 3.172932 3.17794 3.1525 *E-7 20050503 20050526 WLTB 121.2524 24.8526 27 CWB 3.175 3.17079 3.224181 *E-7 20050526 99999999 WSSB 120.2618 22.6418 352 CWB 0.794632 0.78425 0.789769 *E-7 20021201 20031218 WSSB 120.2618 22.6418 352 CWB 3.1775 3.15212 3.165 *E-7 20031218 20060621 WSSB 120.2618 22.6418 352 CWB 0.794632 0.78425 0.789769 *E-7 20060621 20070903 WSSB 120.2618 22.6418 352 CWB 3.063085 3.16804 3.171221 *E-7 20070903 99999999 TATO 121.4881 24.9754 53 IES 1 1 1 *E-4 19920101 99999999 NACB 121.5947 24.1738 130 IES 1.6154 1.5731 1.6148 *E-7 20010313 20040224 NACB 121.5947 24.1738 130 IES 1.5928 1.5928 1.5929 *E-7 20040224 20040812 NACB 121.5947 24.1738 130 IES 1.5932 1.5926 1.594 *E-7 20040812 20070911 NACB 121.5947 24.1738 130 IES 0.39688 0.39684 0.39684 *E-7 20070911 99999999 NNSB 121.3828 24.4284 1102 IES 0.49673 0.49674 0.49686 *E-7 20060323 99999999 TWGB 121.0799 22.8176 195 IES 1.6336 1.5994 1.645 *E-7 20001213 20020911 TWGB 121.0799 22.8176 195 IES 1.5832 1.553 1.5694 *E-7 20020911 20070911 TWGB 121.0799 22.8176 195 IES 1.5919 1.5915 1.5925 *E-7 20070911 99999999 TDCB 121.1583 24.2531 1294.5 IES 0.94723 1.0781 1.0834 *E-7 20000808 20071220 TDCB 121.1583 24.2531 1294.5 IES 0.23255 0.2599 0.2568 *E-7 20071220 99999999 TPUB 120.6296 23.3005 370 IES 1.5771 1.5846 1.5607 *E-7 19991027 20030904 TPUB 120.6296 23.3005 370 IES 1.6467 1.6597 1.558 *E-7 20030904 20071024

30

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

TPUB 120.6296 23.3005 370 IES 0.39768 0.3973 0.39765 *E-7 20071024 99999999 TWKB 120.8125 21.9406 90 IES 0.9572 1.0095 0.99526 *E-7 20011212 99999999 SSLB 120.954 23.7875 450 IES 1.6275 1.7666 1.6909 *E-7 20001012 20020827 SSLB 120.954 23.7875 450 IES 1.6193 1.6657 1.6215 *E-7 20020827 20061121 SSLB 120.954 23.7875 450 IES 0.3977 0.39745 0.39766 *E-7 20061121 99999999 ANPB 121.5202 25.1865 825 IES 1.6199 1.6426 1.6023 *E-7 19970618 20040819 ANPB 121.5202 25.1865 825 IES 1.5927 1.5926 1.5928 *E-7 20040819 20051103 ANPB 121.5202 25.1865 825 IES 1.5927 1.5926 1.5929 *E-7 20051103 99999999 CHGB 121.174 24.0602 1850 IES 1.5918 1.5916 1.5916 *E-7 20050802 99999999 HGSD 121.4239 23.4921 94 IES 1.6079 1.5912 1.5912 *E-7 20040427 20060328 HGSD 121.4239 23.4921 -6 IES 1.6079 1.5912 1.5912 *E-7 20060328 99999999 LYUB 121.584 22.0017 40 IES 1.5559 1.5645 1.5987 *E-7 20000914 20040929 LYUB 121.584 22.0017 40 IES 1.6154 1.5731 1.6148 *E-7 20040929 99999999 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.6467 1.6597 1.558 *E-7 20010212 20020430 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.6406 1.6066 1.6161 *E-7 20020430 20020617 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.6193 1.6657 1.6215 *E-7 20020617 20020807 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.6406 1.6066 1.6161 *E-7 20020807 20040730 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.5921 1.5931 1.5936 *E-7 20040730 20051103 WFSB 121.781 25.071 100 IES 1.6406 1.6066 1.6161 *E-7 20051103 99999999 KMNB 118.3884 24.4638 43 IES 1.7329 1.6466 1.691 *E-7 19991229 20070621 KMNB 118.3884 24.4638 43 IES 1.5913 1.5916 1.5916 *E-7 20070621 99999999 YULB 121.2971 23.3924 294.7 IES 1.6406 1.6066 1.6161 *E-7 20000614 20020221

31

測站名 測站緯度(°E) 測站經度(°N) 測站高度(km) 觀測網垂直向(Z)放大倍率

南北向(N)放大倍率

東西向(E)放大倍率

cm/sec 開始架設時間 終止架設時間

YULB 121.2971 23.3924 294.7 IES 1.6193 1.6657 1.6215 *E-7 20020221 20020528 YULB 121.2971 23.3924 294.7 IES 1.7329 1.6466 1.691 *E-7 20020528 20040505 YULB 121.2971 23.3924 294.7 IES 1.5909 1.5916 1.593 *E-7 20040505 20070911 YULB 121.2971 23.3924 294.7 IES 0.3977 0.39745 0.39766 *E-7 20070911 99999999 MASB 120.6328 22.6119 139.4 IES 1.6107 1.5812 1.5587 *E-7 20071102 99999999 MATB 119.9456 26.1515 75.1 IES 1.5832 1.552 1.5694 *E-7 20000928 20020830 MATB 119.9456 26.1515 75.1 IES 1.6275 1.7666 1.6909 *E-7 20020830 20050117 MATB 119.9456 26.1515 75.1 IES 1.5559 1.5645 1.5987 *E-7 20050117 99999999 PHUB 119.572 23.5133 15 IES 1.6467 1.6597 1.558 *E-7 20020501 20030617 PHUB 119.572 23.5133 15 IES 1.593 1.5928 1.5929 *E-7 20030617 20040915 PHUB 119.572 23.5133 15 IES 1.5921 1.593 1.5925 *E-7 20040915 99999999 RLNB 120.3594 23.8911 -60 IES 1.5966 1.5944 1.6035 *E-7 20040625 99999999 SBCB 120.9854 24.7924 125.7 IES 1.5915 1.5918 1.5923 *E-7 20070717 99999999 YHNB 121.3757 24.6697 775 IES 1.5915 1.5918 1.5923 *E-7 20021003 20060301 YHNB 121.3757 24.6697 775 IES 0.39725 0.39729 0.39736 *E-7 20060301 99999999

32

3.3.2 資料範圍與判定

本研究目標為當台灣本島及近岸地區發生較大地震時，能快速且準確預估規模並對

台灣本島居民發出預警，以降低地震傷害。因此我們將研究區域範圍設定在東經

119.5°E-122.5°E，北緯 21.5°N-25.5°N，並挑選從 2002 年至 2007 年芮氏規模大於 4.5 以

上的地震作為分析對象。由前人研究(Davis and Reynolds, 1996)中發現，上部地殼脆性變

形特性在莫荷界面下漸形成塑性變形，受到物質組成差異，其震波傳遞速率也有所不

同，且由本研究資料分析顯示，大多數地震發生在淺層地殼。所以針對台灣地區，過去

的研究顯示（Chen et al., 2006; David and Robert, 2000; Ma and Song, 1997），由西至東其

莫荷面約在 35 公里至 42 公里之間（圖 3.6），所以本研究採用以 40 公里為分界，其上

為淺源地震，其下則為深源地震。由於台灣受兩大板塊互相擠壓碰撞形成，相對的地質

構造較為複雜，所以為了降低地震波在傳遞過程中受路徑影響甚劇，本研究將震央距限

制在 120 公里之內。

圖 3.6 台灣莫荷面分布圖(Chen et al., 2006; David and Robert, 2000; Ma and Song, 1997)

33

3.3.2.1 淺源地震及深源地震

由前一小節，本研究以震源深度 40 公里作為分界，將台灣寬頻地震網所搜集到的

資料區分成淺源地震共 163 起事件（圖 3.7，表 3-1）及深源地震共 41 起事件（圖 3.8，

表 3-2）。圖 3.7 及圖 3.8 中，黑色三角型代表寬頻地震儀器分佈情形，不同圖形則分別

代表各芮氏規模：圓形為規模 4.5 至 5.0、菱形為 5.0 至 6.0、星星則為 6.0 至 6.5。從圖

中可以知道台灣區域多數的地震發生在東部外海，經由寬頻網高解析紀錄，有利本研究

分析外海較遠的地震資料，但由於測站多數分佈台灣島內，且測站密度較低，所以先暫

不考慮最大空餘角並將震央距限制 120 公里內進行分析。此外，本研究從 Harvard CMT

目錄找出各地震事件的相對應地震矩規模 ( MW )，用以討論預估規模低估問題，若其目

錄無相對應的地震矩規模，則表 3-1 及表 3-2 之 MW欄位以灰色代表。

圖 3.7 本研究所蒐集到的淺源地震分布圖

34

表 3-2 由台灣寬頻地震網蒐集自 2002 年至 2007 年芮氏規模大於 4.5、震源深度小於

40 公里的淺源地震資料，共有 163 筆地震事件。

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 2002/01/08 17:00:38.3 24.37 120.90 4.740 5.02 2002/01/29 02:24:24.9 22.93 121.39 15.280 4.73 2002/06/16 10:41:42.2 24.84 122.09 9.320 4.77 2002/07/11 07:53:25.3 23.95 122.29 16.270 4.80 2002/08/10 09:03:15.8 24.12 121.70 8.660 4.90 2002/08/29 13:36:33.4 23.85 120.99 15.050 4.69 2002/09/24 22:43:23.1 22.69 121.05 5.770 5.22 2002/09/30 08:35:13.5 23.32 120.62 11.130 5.04 2002/12/23 11:54:18.1 23.29 121.46 25.900 4.73 2003/01/03 22:27:35.2 24.79 121.93 15.090 4.56 2003/01/17 13:23:33.6 23.59 120.58 9.690 4.68 2003/01/26 18:59:22.6 23.04 120.87 6.160 4.51 2003/02/09 05:21:03.4 24.00 121.02 19.100 4.70 2003/02/09 18:57:41.2 23.95 122.26 7.690 4.61 2003/04/02 19:08:40.9 23.90 122.48 11.820 4.99 2003/04/03 06:59:33.1 23.14 120.49 15.320 4.69 2003/05/25 23:12:00.3 22.67 121.77 5.310 4.56 2003/05/31 15:38:11.8 22.98 121.38 22.210 4.72 2003/06/09 01:52:51.2 24.37 122.01 22.510 5.72 5.8 2003/06/09 05:08:05.0 24.40 121.87 5.600 5.03 2003/06/10 08:40:32.6 23.51 121.67 34.470 6.48 5.9 2003/06/12 13:41:14.6 24.39 121.85 9.320 4.84 2003/06/23 08:35:16.2 23.99 122.31 17.080 4.70 2003/07/13 15:06:29.9 24.46 121.93 22.120 4.70 2003/07/30 18:36:32.1 23.97 122.50 23.230 5.15 5.2 2003/08/06 12:23:09.1 24.00 121.56 9.960 5.06 2003/09/25 23:42:58.8 24.29 121.94 29.930 4.64 2003/10/10 11:23:49.1 22.36 121.01 10.860 4.61 2003/11/06 13:58:44.2 23.12 120.46 15.790 4.96 2003/11/12 00:02:35.3 24.44 121.96 29.520 5.39 2003/11/14 10:12:45.3 23.12 120.46 14.980 4.51 2003/11/14 15:54:02.9 24.08 121.72 38.780 4.95 2003/12/08 22:04:06.2 23.46 121.34 7.250 4.84 2003/12/10 04:38:13.6 23.06 121.41 18.320 6.42 6.8

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Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 2003/12/10 04:50:44.9 23.08 121.32 16.390 4.80 2003/12/10 05:20:12.0 23.05 121.31 14.900 4.99 2003/12/10 05:20:25.4 23.05 121.27 12.310 5.22 2003/12/10 05:43:26.5 23.10 121.38 20.630 4.57 2003/12/10 07:49:39.3 23.01 121.28 16.120 4.51 2003/12/10 08:10:31.8 22.90 121.30 14.870 4.76 2003/12/10 08:46:46.7 22.91 121.31 25.090 5.18 2003/12/10 08:50:40.1 22.93 121.30 23.510 4.53 2003/12/10 16:35:58.7 23.06 121.33 19.060 4.58 2003/12/10 22:32:11.0 23.16 121.34 16.030 4.57 2003/12/11 02:22:14.8 22.92 121.28 16.140 4.69 2003/12/11 19:04:59.9 22.92 121.30 15.110 4.73 2003/12/11 22:49:28.7 23.04 121.20 12.020 4.87 2003/12/11 22:53:29.5 23.05 121.20 1.230 4.86 2003/12/11 22:57:15.8 23.05 121.20 10.950 4.73 2003/12/14 23:16:41.0 24.32 121.00 7.590 4.55 2003/12/16 13:56:58.9 23.12 121.37 21.790 5.02 2003/12/16 14:13:20.7 23.12 121.38 22.110 4.81 2003/12/17 16:27:24.9 22.62 121.33 34.930 5.43 5.3 2003/12/18 05:33:28.5 22.88 121.07 9.440 5.03 2004/01/05 11:07:25.3 22.87 121.30 18.100 4.79 2004/01/07 11:44:13.6 24.00 122.37 21.400 4.79 2004/01/13 09:29:00.4 24.00 121.82 5.800 4.78 2004/01/28 19:13:25.0 23.00 120.94 6.890 5.15 2004/01/28 19:17:26.3 22.99 120.95 9.040 4.62 2004/01/08 19:34:50.0 23.00 120.94 3.560 4.97 2004/02/04 03:24:01.6 23.42 122.12 26.890 5.64 5.4 2004/03/03 13:50:28.5 23.98 121.14 25.790 4.64 2004/03/13 05:03:51.4 22.98 121.45 36.680 4.98 2004/03/25 19:07:04.3 23.41 120.65 8.630 4.54 2004/04/09 05:33:38.7 24.11 121.52 21.100 4.51 2004/04/19 17:51:24.0 22.84 121.37 34.930 4.86 2004/04/23 14/04/29.5 22.91 120.59 16.08 4.72 2004/04/24 15:20:30.3 23.94 121.47 19.220 4.94 2004/05/01 07:56:11.4 24.08 121.51 21.720 5.25 5.2 2004/05/07 20:17:45.1 22.93 120.58 15.590 4.91 2004/05/09 06:02:21.3 23.41 120.65 9.870 4.52

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Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 2004/05/21 01:34:00.1 22.20 121.39 18.890 4.72 2004/05/24 09:15:06.2 22.58 121.05 2.380 4.59 2004/06/02 16:56:30.3 23.64 121.26 9.570 5.17 4.7 2004/06/06 00:09:08.4 22.53 120.99 8.380 4.99 2004/06/10 15:58:07.3 22.90 120.98 7.860 4.85 2004/06/19 02:53:02.0 22.97 121.20 7.770 4.61 2004/07/06 07:32:02.9 24.94 122.21 16.510 5.22 5.2 2004/07/06 11:37:59.4 22.94 120.98 8.630 4.79 2004/07/09 11:19:29.0 23.89 121.45 22.610 4.52 2004/07/22 06:36:40.6 24.07 121.50 22.070 4.61 2004/11/10 14:48:01.5 23.95 122.45 6.090 5.15 5.0 2004/11/11 02:16:44.1 24.30 122.20 27.030 6.09 5.6 2005/01/12 13:30:40.7 23.69 120.96 12.280 4.51 2005/01/20 07:47:15.9 23.51 120.83 18.250 5.04 2005/01/22 06:56:45.0 24.13 122.27 25.070 4.80 2005/01/31 10:10:08.4 22.42 120.95 17.030 4.75 2005/02/01 01:59:47.7 24.26 121.81 11.720 5.14 5.0 2005/02/05 11:00:52.7 24.25 121.79 11.770 4.99 2005/02/18 20:18:18.6 23.33 121.70 15.160 5.60 5.4 2005/02/18 21:19:28.2 23.33 121.70 12.580 4.58 2005/03/05 19:06:51.9 24.66 121.85 11.520 5.90 5.7 2005/03/05 19:07:59.7 24.66 121.81 11.510 5.96 5.7 2005/03/05 19:16:25.7 24.65 121.77 11.210 4.83 2005/03/05 19:27:54.7 24.66 121.81 9.650 4.75 2005/03/11 19:10:33.3 23.91 122.25 13.230 4.67 2005/03/19 23:26:26.5 24.21 122.27 24.730 5.15 2005/04/11 08:28:13.0 22.84 121.31 18.920 4.68 2005/04/11 23:01:55.5 23.27 120.53 6.330 4.63 2005/04/12 18:42:31.7 23.50 122.24 22.270 4.52 2005/04/30 14:48:17.1 24.04 121.63 10.190 5.62 5.3 2005/05/01 21:07:57.1 24.37 121.77 20.150 4.60 2005/05/13 00:04:20.5 24.05 121.62 9.020 4.61 2005/05/29 22:17:22.1 23.18 121.63 33.950 5.10 2005/06/07 16:45:03.4 23.98 121.83 4.620 5.16 5.0 2005/06/10 01:32:46.4 24.02 121.79 6.500 5.01 2005/06/10 09:44:36.3 23.96 121.57 8.900 4.85 2005/06/13 15:52:59.8 23.90 121.63 28.190 4.59

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Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 2005/06/18 09:31:05.7 23.95 121.51 1.920 5.00 2005/07/20 13:06:02.2 24.75 122.36 12.540 5.22 5.2 2005/09/06 01:16:00.8 23.96 122.23 14.450 6.00 5.8 2005/09/23 06:23:56.8 23.08 121.32 16.780 4.75 2005/09/23 10:34:22.1 23.06 121.31 16.930 4.53 2005/09/23 16:49:50.5 23.06 121.31 16.080 5.02 2005/09/26 18:50:19.9 23.24 121.43 21.550 5.29 5.2 2005/10/01 07:50:06.8 24.45 121.95 25.900 4.54 2005/10/01 13:51:37.5 23.96 122.44 18.480 5.10 4.7 2005/10/10 05:47:24.6 23.97 122.29 12.780 4.79 2005/11/15 13:41:35.9 23.35 120.92 6.190 4.57 2005/11/16 13:39:00.6 23.93 122.49 10.370 5.08 4.7 2005/11/16 18:50:01.7 23.96 122.48 20.100 4.68 2005/11/26 03:20:30.8 23.15 121.46 17.470 4.84 2005/12/28 22:17:28.6 22.95 121.13 19.190 4.77 2006/01/08 17:01:37.7 23.22 121.43 22.860 5.10 2006/01/22 07:07:37.1 24.00 122.28 9.060 4.94 4.9 2006/01/23 04:18:56.6 24.01 122.30 10.210 4.86 4.8 2006/02/23 20:19:06.0 24.04 120.99 25.480 4.55 2006/02/24 01:55:50.3 24.78 122.24 12.990 5.17 4.8 2006/03/09 04:07:28.7 23.64 120.57 10.810 5.09 2006/03/13 05:55:11.9 24.34 122.08 24.420 4.57 2006/03/28 08:56:08.3 24.23 121.75 7.710 4.58 2006/04/01 10:02:19.5 22.88 121.07 9.560 6.23 6.1 2006/04/01 10:40:20.5 22.85 121.08 10.960 4.76 2006/04/04 05:39:23.0 22.89 121.10 9.100 4.54 2006/04/15 22:40:54.9 22.84 121.32 22.690 6.04 5.9 2006/04/18 01:26:01.0 23.42 120.35 11.570 4.62 2006/04/28 09:05:26.5 24.00 121.61 12.950 5.21 5.2 2006/06/04 09:06:00.5 22.84 121.29 17.910 4.97 4.9 2006/06/07 00:02:25.1 24.78 122.40 16.690 4.55 2006/06/27 05:49:41.6 24.03 122.30 20.980 4.57 2006/07/29 14:11:44.8 23.22 121.40 21.350 4.80 2006/08/10 12:25:22.6 23.22 121.53 39.020 4.88 2006/08/11 23:51:06.1 22.52 121.43 20.550 5.39 5.2 2006/08/12 03:41:54.2 22.17 121.35 14.390 4.61 2006/10/01 06:36:17.3 24.03 121.63 26.180 4.94

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Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 2006/12/14 11:10:36.3 24.89 122.08 8.720 4.79 2006/12/19 20:44:34.9 24.83 122.31 13.300 4.83 2006/12/23 17:28:27.5 24.83 122.31 12.540 5.37 5.1 2006/12/26 08:20:03.8 23.36 121.42 18.990 4.51 2007/02/14 03:26:17.0 22.33 120.83 9.930 4.65 2007/02/14 03:30:31.2 22.33 120.83 10.230 4.75 2007/02/22 21:00:16.8 24.12 121.84 3.940 4.51 2007/03/07 22:57:17.0 24.00 122.42 13.370 5.00 5.1 2007/04/03 06:57:53.0 24.01 122.34 16.270 4.62 2007/06/15 20:29:13.2 23.25 121.64 35.600 4.91 2007/07/16 23:42:51.9 23.55 121.59 34.040 4.95 2007/07/23 13:40:01.9 23.69 121.69 39.990 5.77 5.2 2007/08/09 00:55:47.7 22.65 121.06 4.820 5.68 2007/08/10 22:52:09.3 24.07 122.28 12.290 4.67 2007/09/22 06:27:04.6 24.46 121.87 21.720 4.77 2007/11/07 22:54:14.8 24.98 122.28 17.230 4.89 2007/12/05 01:41:42.5 23.07 121.19 13.010 5.12 5.0 2007/12/24 18:48:35.6 24.01 120.75 21.710 4.86

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圖 3.8 本研究所蒐集到的深源地震分布圖

表 3-3 由台灣寬頻地震網蒐集自 2002 年至 2007 年芮氏規模大於 4.5、震源深度大於

40 公里之深源地震資料，共有 41 筆地震事件。

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) ML MW 2002/01/15 02:58:19.6 24.84 121.97 92.34 4.69 2002/02/01 16:23:7.4 24.81 122.42 95.61 4.95 2002/05/30 06:53:40.1 24.88 121.94 87.16 5.55 2002/07/07 10:01:8.6 24.08 121.37 64.74 4.58 2002/08/29 20:05:52.9 24.78 121.82 81.70 5.19 2002/09/07 22:59:33.0 24.45 121.65 40.79 5.26 2002/12/13 01:30:26.40 23.23 121.59 42.76 4.75 2003/07/18 02:41:20.20 24.57 121.85 71.53 5.06

40

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) ML MW 2003/07/25 03:10:30.5 24.70 122.43 99.55 5.31 2003/08/11 16:30:13.5 24.60 121.57 57.03 5.38 2003/09/10 22:55:5.9 22.72 121.39 88.89 5.76 5.0 2003/11/09 05:35:50.2 24.80 121.90 84.03 4.69 2003/12/29 13:41:50.9 24.57 121.94 65.45 5.21 2004/01/10 17:48:39.5 24.61 122.41 87.95 4.61 2004/01/30 12:43:19.3 24.42 121.90 62.48 4.55 2004/05/15 05:07:50.4 24.84 121.91 91.82 5.12 2004/08/30 23:22:16.2 24.59 121.86 72.78 4.73 2005/01/21 14:28:21.5 24.58 122.45 92.16 5.94 5.2 2005/01/27 12:31:34.3 24.22 121.75 47.73 4.77 2005/02/01 04:56:38.8 24.54 121.77 71.40 4.98 2005/06/01 16:20:5.3 24.63 122.07 67.09 6.00 5.4 2005/07/26 13:37:4.2 24.17 121.61 56.38 5.21 2005/08/07 18:39:9.3 24.25 121.77 56.11 4.58 2005/10/05 16:16:34.7 24.83 121.67 76.62 4.84 2005/11/29 22:41:49.6 24.76 122.04 68.52 5.51 2005/12/30 21:07:32.6 22.56 121.10 56.31 4.88 2006/02/07 15:41:55.8 24.80 121.78 89.36 4.78 2006/03/29 07:21:1.0 24.60 121.80 70.27 4.69 2006/09/30 06:49:28.4 24.50 122.45 83.77 4.92 2006/11/26 19:46:9.9 24.04 121.67 48.76 4.59 2006/12/06 01:36:8.9 23.81 121.80 45.81 4.53 2007/01/17 04:00:25.6 24.04 121.79 43.57 4.74 2007/03/08 15:37:36.2 24.54 121.90 72.06 4.69 2007/03/31 02:45:7.0 24.86 121.89 93.06 4.56 2007/05/12 17:50:10.6 24.55 121.68 43.86 4.62 2007/09/04 12:16:33.3 23.89 121.66 42.59 4.84 2007/09/06 17:55:21.9 24.23 122.34 54.65 5.52 2007/09/07 19:51:14.1 24.27 122.30 53.77 4.68 2007/10/11 03:05:1.7 24.75 121.85 79.94 5.23 2007/10/17 14:40:0.2 23.50 121.60 42.43 5.41 5.0 2007/12/06 14:15:27.9 24.07 121.36 68.27 4.77

41

3.3.3 資料處理與分析

針對從地震波中得出地動參數的方法，本研究參考 Wu and Zhao（2006）針對南加

州地區利用其寬頻地震網找出地動經驗參數公式，由於此方法尚未針對台灣地區進行研

究討論，為了與其有所比較，本研究採用相同的地震波選取與處理方式。

當地震發生時，地震儀同時紀錄了三個方向的地震波地動訊號，分別為東西向（E）、

南北向（N）以及垂直方向（Z）。本研究只針對垂直方向的地動訊號進行分析討論。本

研究利用自動偵測 P 波到時程式（Allen, 1978）找到 P 波到時，並用人工方式再次確認

其到時位置，確認無誤後再將速度紀錄經由一次積分成位移紀錄，並利用 0.075 Hz 的高

頻濾波器（recursive Butterworth filter）去除低頻噪音雜訊。經由上述處理過程所得之位

移紀錄，從中找尋 P 波到時位置，並由其往後 3 秒內找尋最大振幅值，稱之為 Pd 值。

由上述流程得到位移垂直向最大振幅值、及地震儀器紀錄到的規模大小，和震源距離，

即可進行研究分析。圖 3.9 及圖 3.10 即為簡單說明如何處理地震波並找出本研究所需之

Pd 值位置。其兩圖所示為 2006 年 4 月 15 日 22 時 40 分、震央座落於 22.84°E, 121.32°N、

深度 22.69 公里、芮氏規模 6.04，由距離震央約 90 公里處的寬頻測站 ALSB 所紀錄到

的地震訊號紀錄。

42

圖 3.9 此圖為寬頻測站 ALSB 所紀錄到於 2006/04/15 發生在台東外海芮氏規模 6.04 之

地震事件紀錄。其所紀錄到的地動訊號由上而下分別代表：東西向(E)、南北向

(N)以及垂直方向(Z)。本研究取地震紀錄之垂直方向(Z)訊號進行分析與研究。

43

圖 3.10 簡略敘述地震波處理流程及何謂 Pd 值。呈圖 3.7，針對測站(ALSB)之垂直向尋

找 P 波到時，並將其速度紀錄(上圖)經由一次積分得到位移紀錄(下圖)，同時

利用 0.075Hz 的高通濾波器去除低頻雜訊，再於到時後 3 秒內由位移紀錄找出

最大振幅值，即 Pd 值。

44

3.3.4 Pd 方法

Pd 值已於 3.3.3 小節說明，此最早是由 Wu and Kanamori (2005a, 2005b) 所定義。利

用台灣強震觀測網 (TSMIP) 和南加州地震網 (SCSN) 的地震資料分析研究發現，Pd 與

地震的最大地表速度 (PGV) 有呈現對數線性關係（圖 3.11）。

根據 Wu et al. (2005) 提到 Amp ~ e –γR / R n關係式，其中 Amp 為地動振幅，γ為非

彈性衰減係數的倒數關係式，R 為震源距。由於本研究只觀察 P 波到時後 3 秒最大位移

振幅位置，其以體波的方式傳遞能量，其能量與破裂面積成正相關，故關係式中之分母

以 R 代表，又震幅與規模取 log 成正比關係，所以將本研究線性迴歸關係式表示如下：

log(Pd) = A + B × M＋C × R＋D × log(R)－Si (3-1)

由迴歸分析決定上述式子常數 A, B, C, D，Si 則為測站修正因子。由於本研究為區域預

警的方法之ㄧ，因此場址視為受綜合效應影響，故省略此項。選取研究區域範圍的淺源

地震，由式(3-1)的回歸分析得到最符合的衰減關係式為：

log(Pd) = -2.46880 + 0.775×M + 0.001×R - 1.710× log(R) ± 0.357 (3-2)

根據 Wu and Zhao (2006) 提出地震波振幅隨距離衰減的公式：

log(Pd) = A + B × M ＋C × log(R) (3-3)

與式(3-1)相比，式(3-3)缺少 R 項，本研究再選取相同的淺源地震資料以式(3-3)回歸分析

得到最符合的衰減式為：

log(Pd) = -2.61610 + 0.774×M - 1.599× log(R) ± 0.358 (3-4)

利用 F test 測試由式(3-2)與式(3-4)反推得到的 MPd 值，其 F 值為 1.002，由此可知 R 項

對於式(3-2)並沒有顯著的影響，故可省略，進而以式(3-3)來表達即可。

衰減式中的未知參數以最小平方回歸方法搜索，方法簡述如下。方程式：

GxiMx + GyiMy + GziMz = Di (3-5)

式(3-5)中，G、D 為已知數，為了要找出最符合資料群的直線並決定未知參數 M，本研

究將式(3-5)以矩陣的形式【D = G * M】表示如下【式(3-6)】：

45

1 1 1 1x y z

x

y

z

xn yn zn n

G G G DMMM

G G G D

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥• • • •⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥• • • = •⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥• • • •⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦⎣ ⎦

(3-6)

假設實際值為 Di = Gxi×Mx + Gyi×My + Gzi×Mz，與理論差值表示為 ei = Di – (Gxi×Mx +

Gyi×My + Gzi×Mz)，將差值平方表示成 E = eTe = (D-GM)T(D-GM)並將之展開，即可利用

偏微分方法 0q

EM∂ =

∂得到式子 GTGM － GTD = 0，再將之重新整理移項得到

Mest=(GTG)-1GTD。因此，本研究可由上述式子解未知參數 Mx、My與 Mz之值。

圖3.11 Pd與PGV對應相關圖（Wu et al., 2007）。上圖中的藍點與紅點分別代表台灣及

南加州的地震資料，將其震央距限制在100公里內，並找出地表最大速度和P波

到時3秒內的最大位移振幅值(Pd)，經由最小平方法疊代找出最佳解。其兩條虛

線為加減一個標準差。

46

第四章 研究結果

4.1 Pd 衰減經驗關係式

本研究區域選用 204個地震事件共計 931筆地震紀錄資料，其資料篩選範圍為(1) 芮

氏規模 ML 4.5 至 6.5、(2) 以深度 40 公里為界將地震劃分成淺源及深源地震、(3) 限制

震央距在 120 公里內。其地震定位參考 Wu et al. (2008) 利用中央氣象局強地動觀測網

地震資料，運用 3D 速度構造模型重新定位台灣地震位置，來增加原有地震事件發生位

置的可信度。

4.1.1 淺源、深源地震 Pd 衰減關係式(寬頻)

一共蒐集 163 起和 41 起淺源及深源地震事件，由地震波處理方法共得 731 筆和 200

筆 Pd 資料。利用每筆 Pd 觀測值和所紀錄的地震規模及震源距離，由最小平方迴歸方法

即可分別得到淺源地震式(4-1)和深源地震式(4-2)的 Pd 隨距離衰減經驗公式，如下：

log(Pd) = -2.616 + 0.774×M – 1.599× log(R) ± 0.358 (4-1)

log(Pd) = -2.173 + 0.854×M – 1.946× log(R) ± 0.355 (4-2)

圖 4.1、圖 4.2、圖 4.4 及圖 4.5 為本研究淺源及深源地震規模與震央距及 Pd 對應分

佈圖，規模大小以不同顏色表示之。由圖 4.3 及圖 4.6 可知，於淺、深源地震，隨著震

源距的對數值增加，與取對數值之 Pd 值呈現衰減關係；而 Pd 對數值隨著規模增加呈現

正相關，此現象亦可由淺源、深源之原始資料規模與地動參數 Pd 值如圖 4.2 與圖 4.5 觀

察到相同趨勢。

47

圖 4.1 本研究淺源地震之芮氏規模與震央距分布圖

圖 4.2 本研究淺源地震之芮氏規模與 Pd 分布圖。隨著規模變大，P 波到時後 3 秒地表

最大位移振幅 Pd 也隨之遞增。

48

圖 4.3 利用寬頻資料針對淺源地震之 Pd 地動參數隨震源距離衰減對應關係圖。圖中不

同圖示代表不同的規模範圍，實線則是利用求得之公式反推規模 4、5、6、7 之

分佈位置。

49

圖 4.4 本研究深源地震之芮氏規模與震央距分布圖

圖 4.5 本研究深源地震之芮氏規模與 Pd 分布圖

50

圖 4.6 利用寬頻資料針對深源地震之 Pd 地動參數隨震源距離衰減對應關係圖。圖

中不同圖示代表不同的規模範圍，實線則是利用求得之公式反推規模 4、5、

6、7 之分佈位置。

51

4.1.2 預估規模

本研究希望透過此一經驗公式，對往後發生在台灣區域或鄰近海域較大的地震，

能快速並準確的預估規模。由前一小節我們分別得到淺源及深源的衰減經驗公式，將式

子移項計算後，分別求得式(4-3)和式(4-4)：

M = 3.379 + 1.292× log(Pd) + 2.065× log(R) (4-3)

M = 2.545 + 1.171× log(Pd) + 2.280× log(R) (4-4)

上述式子中 R 為震源距，M 為 Pd 規模，簡稱 MPd。以圖 4.7 說明，當地震發生，

隨著時間推演，會有越多的測站收到地震波資訊，經由快速定位，各收到地動參數的測

站可藉由式(4-3)與式(4-4)得到 MPd，再加總以平均求其事件之平均規模。由於地震預警

的最終目的是針對較大規模地震的破壞性地震波尚未抵達人口稠密區時，發出警告降低

災害，所以必須快速決定事件的預估規模值。雖然使用越多的測站其 MPd 的平均越趨於

穩定，但是會造成預警時間被拉長，所以下節我們將討論需要選取多少個測站數才能獲

得一個較可靠之預警訊息。

52

圖 4.7 地震波傳遞卡通示意圖。圖中虛實線表示離震央最近的幾個測站收到地震波。

以圖中實線為例，當一個地震發生時，離震央最近的六個測站(如圖中所標示

1.2.3.4.5.6)接收到地震波訊號，就共得六個 MPd，再加總以平均找出其發生事件

的規模預估值。

53

4.1.3 如何決定事件之預估規模

依序針對由不同測站數所求得之平均 MPd 與實際規模計算標準差後，畫出其相關

圖如圖 4.8 和圖 4.9，分別為淺源及深源地震之相關圖。橫軸代表此平均 MPd 是利用離震

央最近的測站數目，縱軸則代表 MPd 與實際紀錄的地震規模 ML 的標準差值。如圖 4.8

及圖 4.9，離震央最近的 4 至 6 個測站所得標準差皆低於 0.3 規模單位，且漸趨平穩。在

實際的地震預警系統運用中，必須考慮定位問題，而定位系統必須接收至少 4 個測站的

地動訊號才能判斷較為可信之震源位置，就針對下列兩張圖 4.8 及圖 4.9 而言，即便利

用離震央最近的前 3 個測站即可得到良好的預估值，於本研究亦不採用作為最終 MPd 之

判斷。由此可知，依據地震預警系統中之地震定位的限制，至少需利用距震央最近的 4

個以上測站，才可作為此地震事件之預估規模的評估。

除了準確的預估規模外，快速的判斷地震規模大小於地震預警也是重要的環節之

ㄧ。因此除了考量場址的綜合效應及地震定位限制外，於本研究中，其利用離震央最近

的 6 個測站所預估出來的 MPd 已達穩定，所以為了考慮時效性，本研究採用離震央最近

的前 6 個測站 MPd 平均值做為地震事件之預估規模參考。

54

圖 4.8 淺源地震離震央最近的數個測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML關係圖。橫

軸為取得平均 MPd 值所使用離震央最近的測站數目，縱軸為 MPd 與 ML的標

準偏差值，隨著接收到的測站數越多，結果越趨於穩定。

55

圖 4.9 深源地震離震央最近的數個測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML關係圖。橫

軸和縱軸解釋如圖 4.8。

56

4.1.4 ML與 MPd關係圖

經由上節討論，我們將其結果分別畫出淺源與深源地震 ML與 MPd對應關係圖為圖

4.10 與圖 4.12。如圖 4.10 為淺源 MPd 與 ML 對應關係，中小型地震規模（ML 5.5≦ ）大

致上呈現良好的 1:1 線性關係，但是對於規模較大的地震（ML 5.5≧ ）則呈現較為散亂

並低估的現象，其 MPd 也多落於一個標準差外。圖 4.12 則為深源 MPd 與 ML對應關係圖，

大致上亦呈現良好的 1:1 線性關係，其標準差為 0.14。由於深源地震較不易對台灣本島

造成嚴重災害，故不作細部探討。

於前人研究(顏心儀, 2006; Wu and Zhao, 2006)提到，當 M ＞ 6 至 6.5 時，MPd 會出

現低估的現象，但近期研究(Wu and Kanamori, 2008b)日本於 2007 年發生的 Nato Hanto

地震(Mw 6.7)發現到，若測站所紀錄到的地震其震央距離夠近(約莫 7 公里)，其位移紀錄

會出現近場同震變形效應並反應在 Pd 地動參數值上，進而使最後預估平均 MPd 值會出

現預估規模超估的現象。因此，為了探討本研究淺源地震較大規模之地震事件的預估

MPd 的低估現象，是否為缺乏近站且較大規模地震資料所致？所以我們將原始地震紀錄

所對應的規模與震央距分佈圖繪出如圖 4.11 並觀察之，由圖中發現，於藍紫色虛線下方

之震央距小於 60 公里且於紫紅色虛線又方規模大於 5.5 的地震資料量是比較缺乏的，所

以，為了增加近站且地震規模較大的地震資料，本研究加入台灣強地動觀測網(TSMIP)

規模大於 5.5 且震央距於 60 公里內的觀測資料，補強震央距與規模的展距。

57

圖 4.10 淺源地震 ML與 MPd 對應關係圖。圖中圓點代表離震央最近的 6 個測站之 MPd

平均值，青綠色線代表各平均值的誤差量，實線則代表 MPd : ML = 1:1 的對應

關係，兩條虛線則代表正負一個標準差範圍。

58

圖 4.11 台灣淺源地震規模與震央距分布圖。如圖所示，以紫紅色虛線代表規模 5.5，

往右規模大於 5.5，反之則小於 5.5；而藍紫色虛線代表距震央 60 公里處，往

下距震央越近，反之則離震央越遠。

Near source data

The larger earthquake events

59

圖 4.12 深源地震 ML 與 MPd 對應關係圖。圖示解釋如圖 4.10。

4.2 淺源地震 Pd 衰減關係式(寬頻+強地動)

本研究加入由中央氣象局規劃的台灣強地動觀測計畫(TSMIP)中 A900 型加速度紀

錄。於前人研究顯示(蕭乃祺, 2007)，強地動紀錄對於規模大於 5.5 的地震，log(Pd)與地

震規模約略呈現有正相關的線性關係，規模小於 5.5 則幾乎沒有解析能力(圖 4.13)。除

此之外，規模 5.5 是利用強震資料對於 P 波預警模式可以解析的最小規模，其原因歸咎

於強震儀對弱震的解析能力不高，再加上 P 波振幅較小，小地震經過積分兩次，其振幅

和背景雜訊相差無幾，造成判斷上的困難。對此我們由 TSMIP 選取自 1996 年至 2007

年間規模大於 5.5 以上共 30 筆地震事件(圖 4.14)，其中 7 筆與 BATS 紀錄到相同事件以

補足近站資料，另外 23 筆則補足 BATS 未紀錄的大地震事件。並由程式自動偵測 P 波

到時，再將加速度紀錄積分兩次並使用基線修正，當速度積分成位移時用 0.075Hz 高通

濾波器移除低頻雜訊並於 P 波到時後 3 秒內的垂直向找尋最大位移震幅值(Pd)，並與

BATS 資料結合重新回歸分析。

60

圖 4.13 Pd 平均值與地震規模之關係圖(蕭乃祺, 2007)

圖 4.14 加入強震資料的地震分布

61

表 4-1 自 1996 年至 2007 年 TSMIP 規模大於 5.5 紀錄之台灣淺源地震

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W 1996/09/05 23:42:07.88 22.00 121.37 14.76 7.07 6.8 1998/07/17 04:51:14.96 23.50 120.66 2.80 6.20 5.7 1998/11/12 22:27:32.52 22.83 120.79 16.49 5.51 1999/09/20 17:47:15.85 23.85 120.82 8.00 7.30 7.6 1999/09/20 21:46:38.11 23.58 120.86 8.57 6.59 6.4 1999/09/22 00:14:40.77 23.83 121.05 15.59 6.80 6.4 1999/09/22 00:49:43.45 23.76 121.03 17.38 6.20 5.8 1999/09/22 12:17:20.96 23.74 120.98 24.02 6.00 5.2 1999/09/23 12:44:34.45 23.93 121.09 18.35 5.63 5.2 1999/09/25 23:52:49.63 23.85 121.00 12.06 6.80 6.5 1999/10/22 02:18:56.90 23.52 120.42 16.59 6.40 5.8 1999/10/22 03:10:17.46 23.53 120.43 16.74 6.00 5.5 2000/02/15 21:33:18.15 23.32 120.74 14.71 5.59 5.2 2000/06/10 18:23:29.45 23.90 121.11 16.21 6.70 6.4 2000/07/14 00:07:32.46 24.05 121.73 7.19 5.70 5.4 2000/07/28 20:28:07.72 23.41 120.93 7.35 6.10 5.6 2000/08/23 00:49:16.58 23.64 121.63 27.48 5.57 5.3 2000/09/10 08:54:46.53 24.09 121.58 17.74 6.20 5.8 2001/03/01 16:37:50.19 23.84 121.00 10.93 5.80 5.2 2001/06/14 02:35:25.78 24.42 121.93 17.29 6.30 5.9 2002/02/12 03:27:25.00 23.74 121.72 29.98 6.20 5.7 2002/05/15 03:46:05.91 24.65 121.87 8.52 6.20 6.1 2003/12/10 04:38:13.52 23.07 121.40 17.73 6.42 6.8 2005/02/18 20:18:18.83 23.34 121.67 15.28 5.60 5.4 2005/03/05 19:06:51.73 24.65 121.84 6.39 5.90 5.7 2005/04/30 14:48:17.23 24.04 121.62 8.45 5.62 5.3 2006/04/01 10:02:19.54 22.88 121.08 7.20 6.23 6.1 2006/04/15 22:40:55.37 22.86 121.30 17.90 6.04 5.9 2007/07/23 13:40:02.44 23.72 121.64 38.63 5.77 5.2 2007/08/09 00:55:47.63 22.65 121.08 5.51 5.68

其回歸分析的結果(如圖 4.15)為：

Log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362 (4-5)

62

再經由此衰減關係式利用 Pd 反推估算規模，如圖 4.16 為利用不同測站數的 MPd 平

均值與 ML的標準差，發現其標準差之值較原先的結果來的偏大。所以，尋找本研究有

共站紀錄之地震事件，繪出地震初達波前幾秒圖形如圖 4.18，如圖所示，其地震事件為

2006 年 4 月 1 日之台東地震，ML為 6.23，其 A.、B.兩圖分別為由台灣寬頻地震網與強

地動觀測網所紀錄到並經過積分濾波處理的地震位移波形，發現兩者波形趨勢雖然相

似，但是所觀測到的 Pd 值分別為 0.02 和 0.09(表 4-2)，由於只有一起共站事件，無法進

行修正。所以由此推測，加入強地動資料所回推出來的 MPd 與 ML 關係，其標準差變大，

可能是由於整合兩種不同的儀器紀錄，為了找出最適用全部資料點的經驗公式而造成標

準差變大。依據 4.1.3 節將距震央最近的 6 個測站 MPd平均值與 ML關係圖繪出如圖 4.17，

大致上呈現良好 1:1 線性關係，標準差為 0.43 規模單位。雖然小規模地震( ML 5.5 ) M≦ Pd

呈現較散亂的分佈，但對於規模較大的地震( ML 5.5 )≧ 則有明顯的改善，甚至 921 地震

( ML為 7.30 )的 MPd 於本研究預估值可達 7.23。

圖 4.15 加入強地動資料並與寬頻資料結合針對台灣地區淺源地震 Pd 隨震源距離衰減

對應關係圖。

63

圖 4.16 淺源地震離震央最近的測站所得 MPd 平均值與實際規模 ML 關係圖

圖 4.17 淺源地震 ML 與 MPd 對應關係圖

64

表 4-2 共站事件

成功地震(ML6.23)：2006/04/01 上午 10 點，位 22.88°N、121.07°E，震源深度 10 公里

測站位置 ：ELDB(23.19°N, 121.03°E), TTN051(23.19°N, 121.02°E)

Epicenter Distance (km) Pd (cm) Station Name

34.319810 0.0239084 ELDB

34.360000 0.0927660 TTN051

圖 4.18 A.、B.圖分別為台灣寬頻地震網與台灣強地動觀測網的測站分別為 ELDB 及

TTN051，所紀錄到 2006 年 4 月 1 日台東地震之共站經過積分濾波處理之位移

波形資料。

A.

B.

65

4.3 M 與 MPd關係圖

於前人研究南加州 Pd 地動參數(Wu and Zhao, 2006)中提到，當地震事件目錄所紀

錄到的 ML 超過 6 以上，便將其轉換成地震矩規模(Mw)單位。其原因為 ML最早由 Richter

(1935)依據 Wood-Anderson 扭力地震儀（自由週期 0.8 秒，倍率 2800 倍，阻尼常數 0.8）

所紀錄到的振幅紀錄，經傳統定義在南加州地區距離震央 100 公里處所紀錄到的最大振

幅為 0.001mm，由此修正各地的 A0 進而求得 ML。ML 是一個統一的經驗數值，與觀測

週期有直接的關係，卻與地震本身破裂型態和測站位置沒有太大的相關性。所以，當地

震能量或力矩增加的時候，所計算出來的地震規模值都會趨近於相同，出現規模飽和的

現象。為了改善此一現象並更真實的直接反應地震破裂過程的物理特性，所以以地震矩

(M0)與地震矩規模(MW)來描述地震大小。

另外，Kanamori et al. (1993)和 Clinton et al. (2004) 分別針對南加州地區 ML與 Mw

探討發現，ML小於 6.5 的地震事件，其 ML 與能量對數值，兩者之間呈現線性關係；且

4.5 < ML < 6.5 之間的地震事件，ML與 MW 呈現 1:1 關係。因此，本研究將 ML大於 6.5

以上的地震事件，根據 Harvard CMT 目錄找出對應的 MW紀錄並分析其結果。分析 M

與 MPd 結果如圖 4.20，其規模小於 6.5 的地震事件，預估規模大致呈現 1:1 的線性關係，

而本研究之集集地震預估規模 MPd 為 7.19。

66

表 4-3 將本研究之淺源地震 ML大於 6.5 之紀錄自 Harvard CMT 目錄找出對應的 MW紀

錄

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M W

1996/09/05 23:42:07.88 22.00 121.37 14.76 7.07 6.8

1999/09/20 17:47:15.85 23.85 120.82 8.00 7.30 7.6

1999/09/20 21:46:38.11 23.58 120.86 8.57 6.59 6.4

1999/09/22 00:14:40.77 23.83 121.05 15.59 6.80 6.4

1999/09/25 23:52:49.63 23.85 121.00 12.06 6.80 6.5

2000/06/10 18:23:29.45 23.90 121.11 16.21 6.70 6.4

圖 4.19 針對本研究之淺源地震 ML大於 6.5 以上，自 Harvard CMT 目錄找出對應的 MW

紀錄，重新回歸計算找出 Pd 隨震源距離衰減對應關係圖。

67

圖 4.20 利用離震央最近的 6 個測站之 MPd 平均值與 M 之對應關係圖

68

第五章 討論

5.1 距離及規模展距影響

由圖 4.10 發現，對於中小型地震(ML< 5.5)的預估規模有著良好的 1:1 線性關係，但

對規模較大的地震(ML> 5.5)其預估值呈現較散亂且似乎有低估的現象。其有可能是因為

從台灣寬頻地震網搜集到的資料多集中在中小型地震，大多數規模較大的地震多集中花

東外海的琉球隱沒系統和呂宋島弧，少數分布於台灣本島，且本研究在估算規模時，為

了降低 Pd 因地震波受傳遞路徑影響進而限制震央距在 120 公里內的地震資料才採用，

致使較少事件能符合本研究資料篩選的條件限制，也因此就時空上的展距來說，中小型

地震的資料量都較大型地震為佳，也較有統計上的代表性。再者，本研究從寬頻地震網

搜集有速度紀錄的地震事件自 2002 年至 2007 年，其蒐集時間範圍內也較缺乏大地震事

件。

另外，我們將地震資料的規模與震央距繪出如圖 4.11 發現，近站的資料(震央距<50

公里)較遠站少，為了解原因我們將台灣寬頻地震網與強地動觀測網的測站分佈圖繪出

(圖 5.1)相比較，寬頻測站的分布密度較強地動測站來的小，換句話說強地動觀測網每 5

公里即有一個強震儀，寬頻地震網卻要 14 公里，由此可見，對於原本從寬頻地震網蒐

集到的地震事件是較缺乏近站位移資料的。

為了了解上述原因是否會影響預估規模的推算，我們從強地動觀測網地震事件目錄

新增自 1996 年至 2007 年規模大於 5.5 且近站的資料，以補足規模及距離上的展距，如

圖 5.2 實線框起來的部分，再重新回歸分析。

經由新增資料重新回歸分析後，我們將分析結果列表 5-1，並繪圖 5.3。圖 5.3 的左、

右圖分別為新增資料前後 MPd 與 ML對應關係圖。將兩張圖合併繪成圖 5.4 可知，原本

兩顆規模大於 6 的地震被低估，規模 5 的地震被高估，於增加近站和大規模地震資料後，

其 MPd 都有更接近 ML 數值。甚至集集地震(ML 7.3)的預估規模也可達到 7.23。由此可見，

即便總體的 MPd-ML標準差變大，但對於大規模的 MPd 預估是有明顯改善的情況。

綜合上述，由於衰減經驗公式受控於 Pd 及規模(M)，其 Pd 為與振幅相關的參數，

69

所以會隨著各地地質構造環境不同和 P 波振源輻射型態與測站方位的因素所造成的到

達 P 波能量強弱上的差異，影響估算的不確定性。再者由於近場紀錄到的永久位移較大

且隨著距離平方快速衰減(Hisada and Bielak, 2003)，由此可知地震資料在距離上的分佈

亦會影響估算結果的好壞 。

圖 5.1 台灣寬頻地震網與強地動觀測網測站分佈圖。三角形為台灣強地動的測站分

佈，而六角形則屬寬頻地震網。由這張圖顯而易見其台灣強地動觀測網的測站

分佈密度比寬頻地震網來的大，導致在紀錄上較缺乏近站的資料。

70

圖 5.2 由台灣寬頻及強地動地震網蒐集到的所有地震資料規模與震央距分佈圖。灰色

空心圓為 BATS 上所蒐集到的資料，黑色實心圓則表示由台灣強地動觀測網所

蒐集到規模較大且近站的地震資料。

表 5-1 增加近站資料規模預估改善結果

Date Time Lat. (N) Long. (E) ML MPd Improved MPd

2005/02/18 20:18:18.6 23.33 121.70 5.60 5.97 5.76

2006/04/01 10:02:19.54 22.88 121.08 6.23 5.63 6.11

2006/04/15 22:40:55.37 22.86 121.30 6.04 5.86 6.10

2007/07/23 13:40:01.9 23.69 121.69 5.77 6.10 5.98

2007/08/09 00:55:47.7 22.65 121.06 5.68 5.32 6.02

71

圖 5.3 ML 與 MPd 對應關係圖。這兩張圖皆利用離震央最近的 6 個測站估算規模，左、

右圖分別為單只運用 BATS 資料和加入強震資料後的預估結果分佈圖，其中紅

色星星為左圖預估規模的改善結果(將改善結果放大如圖 5.4)。

圖 5.4 加入強震站前後 ML與 MPd 對應關係圖。紅色星星為黑色圓圈加入強震資料重新

估算規模改善的結果。

72

5.2 M 與 ML於估算 MPd之影響

於 4.3 節文中提到，當地震規模過大，ML 可能無法完全真實的反應地震規模大小，

所以本研究採用當 ML 超過 6.5 時，根據 Harvard CMT 目錄找出相對應的 MW規模紀錄，

並重新回歸分析之。

由圖 5.5，A、B 兩圖分別為利用離震央最近的 6 個測站所得到的 MPd 平均值，與

ML和 M (將 ML大於 6.5 之地震規模換成 MW與 ML 地震規模小於 6.5 之地震規模統稱

M)之間的關係圖。如圖 B 所示，將 ML大於 6.5 的 6 個地震事件換成 MW單位後，除集

集地震規模從 ML7.3 變成 MW 7.6 之外，地震幾乎都集中在 4.5 至 6.5 之間，根據不同規

模 ML(其規模展距為 4.5~7.3)與 M(其規模展距為 4.5~7.6)的回歸分析條件，得到之 Pd 衰

減關係式分別為式(5-1)和式(5-2)：

log(Pd) = -1.777+0.455×M – 1.230× log(R) (5-1)

log(Pd) = -1.880+0.468×M – 1.206× log(R) (5-2)

由以上兩式的 Pd 衰減經驗公式觀察得到，經過回歸分析求得的未知參數項，其數

值的差異性不大，造成上述情形的可能原因為 ML 大於 6.5 以上的地震事件轉換成 MW

只有 6 個，資料量少，所以經由式(5-1)及式(5-2)所推估得到的 MPd 差異就小。我們將圖

5-5 之 A、B 兩圖合併成圖 5-6，圖中綠色空心圓圈和實心黑色圓圈分別代表圖 5-5A 和

圖 5-5B 由各觀測規模及推估出來的 MPd 值，對應著 1:1 的黑色實線。於所蒐集的地震事

件中，將 ML大於 6.5 轉換成 MW後，集集地震的規模單位將由 ML7.3 變成 MW7.6，相

對 1:1 直線往大規模處移動，所以會顯示預估規模呈現低估的現象；而其餘地震事件

ML大於 6.5 的經轉換成 MW後，其 MW皆小於 6.5，若原本 MPd落於 1:1 直線下方有規

模低估的現象，其橫軸實際規模變小並往 1:1 的實線移動，但是若 MPd 原本就落於 1:1

直線上方呈現規模高估情況，就會顯得高估的情況更明顯。經由上述分析，無法得知當

實際規模多大時，MPd 會出現低估現象，故本研究採原本由寬頻地震資料與強地動資料

結合所回歸分析出來的 Pd 衰減經驗公式。

73

與前人研究比較分析如圖 5.7，A.、B.兩圖分別為顏心儀(2006)與 Wu and Zhao(2006)

分別針對台灣及南加州地區所作的 MPd 與 M 的分析比較結果；C.和 D.圖則為本研究針

對不同規模所做的 MPd 與 ML / M 的分析比較結果。由圖 5.7 之 A.、B.、C.、D.圖觀察到，

當實際規模低於 6.5，其與 MPd 大致上呈現良好的線性關係。針對 A.圖的集集地震規模

預估，其 MPd 低於 7，相較於本研究之 C.及 D.圖，其預估規模 MPd 則分別為 7.23 和 7.09；

B.圖中的星號則代表 MW7.1 發生在南加州的 Hector Mine 地震，由圖觀察得知其預估規

模 MPd 低於 6.5。綜合上述觀察結果得到，本研究對於規模較大的地震有較好的預估能

力。

74

A. B.

圖 5.5 ML - MPd 與 M – MPd 對應關係圖。圖 A 橫軸為 ML規模單位、圖 B 橫軸若 ML

大於 6.5，則由 Havard CMT 找相對應的 MW。如 B 圖所示，規模小於 6.5 與 MPd

大致呈現 1:1 線性關係，但集集地震(ML7.3、MW7.6)則有明顯低估的情況。

圖 5.6 將圖 5.5A 與 B 合併繪出 ML / M 與 MPd 對應關係圖。圖中橫軸比例尺 M 代表若

ML大於 6.5 便將其單位換成 MW，與 ML小於 6.5 通稱 M；黑色實心圈與綠色空

心圈分別代表由 M 和 ML所得平均 MPd；黑色實線為 1:1，虛線則代表一個標準

差範圍。

75

A.

(顏心儀, 2006)

B.

C.

(This study)

D.

(This study)

圖 5.7 前人研究 M - MPd 對應關係圖。A、B 圖分別為利用台灣寬頻地震網和南加州寬

頻地震網針對規模大於 4 的地震分析 M 與 MPd 的關係。

(Wu and Zhao, 2006)

76

5.3 模擬地震測試分析

Part Ⅰ 利用尚未回歸分析之資料進行最後預估規模之測試

從台灣寬頻地震網蒐集自 2008 年至 2009 年 3 月挑選規模大於 5 的淺源地震資料，

用以測試本研究分別由台灣寬頻地震網的地震資料和加入強地動近站的地震資料，經由

最小平方迴歸分析方法，所分別得到的 Pd 衰減經驗公式為式(5-1)和式(5-2)，及前人研

究(Wu and Zhao, 2006)南加州地區所得之 Pd 衰減經驗公式為式(5-3)的比較：

log(Pd) = -2.616 + 0.774×M – 1.599× log(R) ± 0.358 (5-1)

log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362 (5-2)

log(Pd) = -3.463 + 0.729×M – 1.374× log(R) ± 0.305 (5-3)

經由上述 3 式，將所得到的地動參數代入，分別求得 MPd1(紅色圖示)、MPd2(紫色圖

示)及 MPd3(綠色圖示)，測試結果如圖 5.8，圖中灰色實線代表實際規模與預估規模 1:1

的關係，其中由式(5-1)所得的 MPd1 與實際規模較為接近，由式(5-2)所得的 MPd2則顯的

較為散亂，由式(5-3)所得的 MPd3 則呈現全部高估的現象，其分別與實際規模之標準差

為：0.34、0.59 及 0.80。其 MPd1 所得結果良好。而造成 MPd2 的預估結果亂度較高的情

況，於第四章有提到可能是由於兩種不同資料型態組合在一起所造成。由於本研究為了

改善大地震的預估，加入近站且規模較大的強地動資料，所以與 BATS 紀錄到同一事件

的共站次數少，難以修正，所以導致預估值較為散亂，但是預估值的趨勢與 MPd1 相似。

另外 MPd3 全為高估的原因則有可能受到觀測地震網的不同和所觀測的地質環境構造差

異有關，因此使得預估結果不好，有此可知，建立屬於台灣的衰減經驗公式是有其必要

性的。

綜合上述，衰減經驗公式不僅僅受震源破裂型態與地質構造影響，亦會受到不同的

觀測網進而影響預估結果的好壞。由於目前台灣寬頻地震網的測站密度相較台灣強地動

觀測網來的小，使得大地震預估會提早出現低估的現象，因此，現階段結合強震資料改

善大地震的預估 MPd 是有其必要性的。

77

圖 5.8 由各經驗式得 MPd 與 ML 關係圖。圖中紅色、紫色、綠色分別代表由式(5-1)、

式(5-2)及式(5-3)所得 MPd。

78

表 5-3 2008 年至 2009 年 3 月規模大於 5 的淺源地震由 3 組經驗公式分析各 MPd 之結果

Date Time Lat. (N) Long. (E) Depth (km) M L M Pd1

M Pd2

M Pd3

2008/02/17 20:33:2.3 23.31 121.46 28.30 5.43 4.67 4.52 5.92

2008/03/04 17:31:47.5 23.21 120.70 11.32 5.22 5.29 5.81 6.27

2008/05/13 18:27:55.3 22.77 121.04 6.97 5.04 4.64 4.59 5.53

2008/08/01 18:55:49.3 24.05 121.53 21.09 5.08 5.30 5.68 6.22

2008/12/07 21:18:37.2 23.85 122.20 35.05 5.88 5.99 6.72 6.90

2009/01/03 22:04:35.0 24.15 121.73 7.46 5.10 4.94 5.17 5.88

M Pd1 ：由式(5-1)求得 【log(Pd) = -2.616 + 0.774×M – 1.599× log(R) ± 0.358】

M Pd2 ：由式(5-2)求得 【log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362】

M Pd3 ：由式(5-3)求得 【log(Pd) = -3.463 + 0.729×M – 1.374× log(R) ± 0.305】

79

Part Ⅱ 離線測試模擬分析

A. 由台灣寬頻地震網與即時地震速報網之衰減式進行離線測試模擬分析

除了上述利用近期(於 2008 年至 2009 年中)發生於台灣區域附近規模較大(ML >5)的

地震，且尚未運用於回歸分析的資料做測試外，本研究分別從台灣即時地震速報網(RTD)

和台灣寬頻地震網挑出自 1998 至 2008 年規模大於 5.5 且近台灣地區的地震事件，做離

線地震模擬測試。其概念為將過去發生的地震事件，假設於未來某特定時間發生，模擬

當地震發生時，隨著時間推演和震央距之遠近，各測站一筆一筆的紀錄到各地動資訊，

並於接收到地動資訊後自動偵測初達波的到時，將震波經由積分處理並用 0.075 高通濾

波器去除低頻雜訊後，並於到時後 3 秒內的垂直向位移紀錄尋找最大振幅值，將以上所

得到的測站名、初達波到時、各地動參數(本研究主要針對 Pd 值)、及測站被觸發的各數，

暫存於共享記憶體空間。

於離線地震模擬測試系統中，對於收到震波後被觸發的測站，為了增加確保地震收

到同一個地震的可信度，所以，其兩兩測站間的距離限制在 3 至 60 公里間，且兩測站

之間的初達波到時不得超過 8 秒。於前文提到，由於我們假設所要測試的地震事件於未

來某特定時間發生，所以，為了避免偵測到不同的地震或由其主震引發之餘震，若初達

波到時與我們設定的發震時間超過 20 秒，此一測站的地震資訊即不納用。因此，當所

搜集到的測站資訊皆符合上述的條件，且於共享記憶體中有五個以上的測站被觸發，立

即開始進行定位及規模預估之工作。隨著時間增加，吻合上述條件的測站不足五個，即

重新開放記憶體並重新進行定位及規模的預估；若是吻合上述條件的測站又有五個以上

被觸發，將與前一次觸發的測站整合並踢除不符上述條件的測站，存取最新的測站資

訊，並進行下一次定位和預估規模之工作。若有三次定位相似之報告產生，即以最後一

報作為此地震之預警之用。其中地震規模之預估，採用本研究 4.2 利用台灣寬頻地震網

與強地動觀測網所得之衰減經驗公式如式(5-4)：

log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362 (5-4)

80

利用台灣即時地震速報網和台灣寬頻地震網所做出來的結果如圖 5.8 和圖 5.10。如

二圖所示，紅色星星為利用本研究所回歸分析出來的 Pd 衰減經驗公式，於離測地震測

試中，預估地震規模的結果(MPd)，圖中黑色實線代表 1:1，紅色虛線代表加減一個標準

差。利用台灣即時地震速報網地震資料經由本研究之 Pd 衰減經驗公式所模擬出來的結

果為 0.37，而定位誤差約為 18.52 公里(如圖 5.10)。另外，利用台灣寬頻地震網之地震

資料經由本研究之 Pd 衰減經驗公式所模擬出來的結果為 0.19，其定位誤差約為 69.87

公里(如圖 5.12)。由於寬頻地震網的測站密度相較之下比較小，若要達觸發條件進行定

位及地震規模預估較不易，所以測試事件相較利用台灣即時地震速報網的結果來的較

少。

圖 5.9 及圖 5.11 為經由本研究之 Pd 衰減經驗公式模擬測試分析的結果，大致上預

估規模(MPd)皆與實際規模(ML)呈現良好的線性關係；此外於圖 5.9 集集地震(ML 7.30)於

此模擬測試結果其 MPd 為 6.52，相較於本研究於 4.2 節所推算之 MPd 為 7.23 有低估的現

象，這是由於選取測站不一所致。由於本研究之 4.2 節利用台灣寬頻地震網與強地動觀

測網推算規模，距震央 15 公里內即有 6 個測站進行規模預估工作，而此小節所進行模

擬分析的地震資料，是由台灣即時地震速報網所提供，於系統推算規模裡，是由震央距

30 至 75 公里內之測站 MPd 平均所得，因此造成規模有低估之現象。另外，造成 2006

年 12 月 26 日恆春地震與 2004 年 05 月 19 日台東外海地震高估的原因，則有可能是因

為地震發生於外海，因測站涵蓋率問題使最大空餘角較大，以及測站分佈較少所導致的

結果。

另外，由於兩地震觀測網之測站密度差異(圖 5.12)，造成定位上的誤差大小(圖 5.9、

圖 5.11)，進而對最後的規模預估結果造成影響。所以，針對台灣地區找出最適合的衰

減經驗公式，和增加測站密度，對於提高定位的精準與預估結果是有其必要性的。

81

圖 5.9 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML 與 MPd 關係圖。圖中

紅色星星為利用本研究，所推算出來的預估規模(MPd)與實際規模(ML)的關係圖。

82

圖 5.10 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析定位結果分佈圖。圖中

黑色星號為氣象局所發布修正的位置，紫色星號則為離線測試模擬出來的地震

位置，其定位誤差為 18.52 公里。

83

圖 5.11 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML與 MPd關係圖。圖

中紅色星星為利用本研究，所推算出來的預估規模(MPd)與實際規模(ML)的關係

圖。

84

圖 5.12 經由台灣寬頻地震網所做出來的離線模擬測試分析定位結果分佈圖。圖中黑色

星號為氣象局所發布修正的位置，紫色星號則為離線測試模擬出來的地震位

置，其定位誤差為 69.87 公里。

85

圖 5.13 台灣即時地震速報網(黑色三角形)及台灣寬頻地震網(紫色三角形)之測站分佈

圖。如圖所示，速報網和寬頻地震網之測站數分別為 109 及 38 個。

86

B. 由台灣強地動觀測網之衰減經驗公式做離線測試模擬分析

於 4.2 節中提到，本研究搜集自寬頻地震網與強地動觀測網所紀錄之地震資料，由

於紀錄到相同事件之共站紀錄只有一個，為 2006 年 4 月 1 日位於 22.88°N、121.07°E 之

台東地震，其由觀測初達波到時後的 3 秒內垂直向最大位移震幅值分別為 0.02 與 0.09，

有所差異。又因為本研究所蒐集到的地震資料較缺乏共站紀錄，未能修正其位移之震

幅，為了分析兩種不同資料型態對預估規模之影響，所以此節將僅只使用台灣強地動觀

測網之規模大於 5.5 且震央距於 60 公里內的地震資料，由最小平方法回歸分析得 Pd 衰

減經驗公式如式(5-5)，進行離線模擬測試，並將其結果與 Part Ⅱ做簡單比較。

log(Pd) = -3.074 + 0.613×M – 1.124× log(R) ± 0.362 (5-5)

圖 5.14 僅使用台灣強地動觀測網規模大於 5.5且震央距於 60公里內之台灣地區淺源地

震 Pd 隨震源距離衰減對應關係圖。

87

圖 5.15 為利用台灣即時地震速報網之測站經由本研究式(5-4)與式(5-5)之衰減經驗

公式，所推算出來的預估規模 MPd 與 ML的關係圖，其結果分別由紅色實心與藍色空心

圓圈代表。兩圖大致上呈現良好的 1:1 線性關係，其標準差落於 0.37 至 0.4 間。從圖中

看出，當實際規模大於 6 時，由式(5-4)與式(5-5)所模擬測試出來的結果，當 ML大於 6

時大致呈現相同的趨勢，而 ML小於 6 時則較呈現隨機分佈。

圖 5.15 經由台灣即時地震速報網所做出來的離線模擬測試分析 ML與 MPd關係圖。圖

中紅色實心及藍色空心圓圈分別為利用本研究之式(5-4)與式(5-5)之衰減經驗

公式，所推算出來的預估規模(MPd)與實際規模(ML)的關係圖。

88

台灣即時地震速報網 台灣寬頻地震網速度型紀錄 Date Time Lat.

(°N)

Long.

(°E)

Depth

(km)

M L

定位結果 M Pd1 M Pd2 定位結果 M Pd1

1998/07/17 04:51:14.96 23.50 120.66 2.80 6.20 23.52 120.61 5.91 6.36 1998/11/17 22:27:32.52 22.83 120.79 19.49 5.51 22.75 120.86 5.67 5.97 1999/09/20 17:47:15.85 23.85 120.82 8.00 7.30 23.89 120.76 6.52 6.56 1999/09/20 21:46:38.11 23.58 120.86 8.57 6.59 23.56 120.79 6.71 6.80 1999/09/22 00:14:40.77 23.83 121.05 15.59 6.80 23.51 121.35 6.86 6.90 1999/09/22 00:49:43.45 23.76 121.03 17.38 6.20 23.88 120.95 6.70 6.92 1999/09/22 12:17:20.96 23.74 120.98 24.02 6.00 23.72 121.01 5.41 5.83 1999/09/23 12:44:34.45 23.93 121.09 18.35 5.63 23.92 121.10 5.44 6.02 1999/09/25 23:52:49.63 23.85 121.00 12.06 6.80 23.85 120.95 6.69 6.59 1999/10/22 02:18:56.90 23.52 120.42 16.59 6.40 23.53 120.46 6.10 6.32 1999/10/22 03:10:17.46 23.53 120.43 16.74 6.00 24.10 121.03 6.10 5.73 2000/02/15 21:33:18.45 23.32 120.74 14.71 5.59 23.35 120.80 5.51 5.84 2000/05/17 03:25:46.62 24.19 121.10 9.74 5.59 24.14 121.13 5.85 6.65 2000/06/10 18:23:29.45 23.90 121.11 16.21 6.70 23.89 120.97 6.96 6.86 2000/07/28 20:28:07.72 23.41 120.93 7.35 6.10 23.41 120.92 5.94 6.24 2000/09/10 08:54:46.53 24.09 121.58 17.74 6.20 24.11 121.61 6.10 6.07 2001/03/01 16:37:50.19 23.84 121.00 10.93 5.80 22.84 120.98 5.38 5.80 2001/06/14 02:35:25.78 24.42 121.93 17.29 6.30 24.45 121.92 5.91 6.34 2002/03/31 06:52:49.95 24.14 122.19 13.81 6.80 24.25 122.19 6.83 6.76 2002/05/15 03:46:05.91 24.65 121.87 8.52 6.20 24.23 121.24 6.39 6.21 2003/06/10 08:40:32.05 23.50 121.70 32.31 6.48 23.60 121.50 6.67 6.78 23.52 121.46 6.04

89

台灣即時地震速報網 台灣寬頻地震網速度型紀錄 Date Time Lat. (°N)

Long. (°E)

Depth (km)

M L

定位結果 M Pd1 M Pd2 定位結果 M Pd1 2003/12/10 04:38:13.52 23.07 121.40 17.73 6.42 23.12 121.20 6.44 6.48 2004/05/19 07:04:12.94 22.71 121.37 27.08 6.03 22.89 121.22 7.03 6.98 22.90 121.23 6.53 2005/03/05 19:06:51.73 24.65 121.84 6.39 5.90 24.63 121.83 5.75 6.08 2005/03/05 19:08:00.09 24.65 121.80 6.95 5.96 24.55 121.64 5.27 6.27 2005/04/30 14:48:17.23 24.04 121.62 8.45 5.62 24.05 121.60 5.32 5.85 2006/04/01 10:02:19.54 22.88 121.08 7.20 6.23 22.91 121.07 6.44 6.60 22.83 121.10 6.65 2006/04/15 22:40:55.37 22.86 121.30 17.90 6.04 22.87 121.26 6.09 6.40 22.88 121.26 6.16 2006/12/26 12:26:21.00 21.69 120.56 44.11 6.96 21.90 120.61 7.61 7.74 22.42 120.54 6.85 2007/08/09 00:55:47.36 22.65 121.08 5.51 5.68 22.70 121.00 5.34 5.84 2008/12/02 03:16:54.23 23.33 121.49 31.67 5.68 23.36 121.47 5.70 5.77 23.36 121.55 4.72

表 5-4 利用台灣即時地震速報網及台灣寬頻地震網中規模大於 5.5 之地震事件進行離線模擬測試

註：

1. M Pd1 ： 由台灣寬頻地震網與強地動觀測網所共同回歸分析之經驗公式 【log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362】

M Pd2 ： 由台灣強地動觀測網回歸分析之經驗公式 【log(Pd) = -5.014 + 1.631×M – 1.834× log(R) ± 0.319】

2. 表格中之台灣寬頻地震網部分，於 2002 年由於未有足夠速度型儀器紀錄，故不進行分析探討。另外於 2002 年之後，由於其地震

紀錄之測站不符合系統觸發的條件，故未有地震報告產生。有上述情況皆以灰色方格表示之。

90

第六章 結論

1、利用台灣寬頻地震網高解析度之速度型紀錄，將地震資料以 40 公里為界，經由迴歸

分析分別求得本研究之台灣淺源及深源 Pd 衰減經驗公式式(6-1)及式(6-2)如下：

log(Pd) = -2.616 + 0.774×M – 1.599× log(R) ± 0.358 (6-1)

log(Pd) = -2.173 + 0.854×M – 1.946× log(R) ± 0.355 (6-2)

由於寬頻地震測站密度較小及速度型儀器設置時間較晚，所以淺源地震資料分佈較

缺乏大規模且近站的地震資料，因此當 ML大於 6.2 時其 MPd 提早出現低估現象，為

改善 MPd 的預估，加入台灣強地動觀測網規模大於 5.5 且震央距於 60 公里內的地震

資料一起重新回歸分析，得式(6-3)如下：

log(Pd) = -1.777 + 0.455×M – 1.230× log(R) ± 0.362 (6-3)

其分析結果對於大規模地震其 MPd 有良好的預估值。由此可知，其地震資料的規模

及展距的好壞會影響規模預估的結果，因此，對於未來地震預警系統於地震規模預

估方面，本研究將建議採用式(6-3)。

2、由於在限制條件之下，本研究選用之大規模地震事件個數少，因此無法從本研究之

結果判斷 MPd 是否有飽和之現象。

3、除了由原本已用於回歸分析的地震資料回推 MPd，並觀察與 ML的關係外，本研究蒐

集自寬頻地震網，時間由 2008 年至 2009 年中 ML大於 5.5 之地震資料，以本研究之

方法得到地動參數 Pd 值與震源距，代入式(6-1)及式(6-3)分析其 ML與 MPd結果，雖

由式(6-3)所得結果較散亂，但趨勢與由式(6-1)推估結果相似，且與 1:1 呈良好線性關

係；另外自台灣即時地震速報網與寬頻地震網選取 ML大於 5.5 以上的地震事件，進

行離線地震模擬測試分析，觀察 MPd 結果和定位誤差，發現其測站分布密度大小，

會影響地震定位及規模預估好壞。由速報網和寬頻地震網所模擬出來的定位誤差與

規模標準差分別為 0.170、18.52 公里和 0.447、69.87 公里。

4、綜合上述，經由本研究迴歸分析出來的淺源地震 Pd 衰減經驗公式，已可對地震預警

提供良好的預估規模。但若未來台灣寬頻地震網之測站架設密度提高，增加迴歸分

91

析之規模與距離上的展距，一來可提供更完整之地震資料，二來可提供共站事件進

行地動參數 Pd 值之修正。另外，由於台灣地區淺源、深源地震多發生於花東外海的

隱沒帶，相較於地震儀器多分布於台灣島，若欲改善測站涵蓋率增加預估值之精確

度，可增加由中央研究院所佈的海底地震儀(OBS)寬頻紀錄加強最大空餘角的限制。

經由上述，更能將本研究之規模預估準確度提升。

92

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96

附錄一

中央氣象局即時強地動觀測網測站參數表

站碼 站名 經度 緯度

ALS 阿里山 120.81 23.51

ANP 鞍部 121.52 25.19

BAC 板橋 121.44 25.00

CHK 成功 121.37 23.10

CHN1 楠西 120.53 23.18

CHN3 新化 120.36 23.08

CHN4 草山 120.59 23.35

CHN5 草嶺 120.68 23.60

CHN7 六腳 120.24 23.48

CHY 嘉義市 120.42 23.50

EAS 安朔 120.85 22.38

ECB 長濱 121.45 23.32

ECL 太麻里 120.95 22.60

ECS 池上 121.22 23.10

ECU 初鹿 121.09 22.86

EDH 東河 121.31 22.97

EFL 富里 121.25 23.17

EGA 吉安 121.56 23.97

EGC 磯崎 121.54 23.71

EGF 光復 121.48 23.69

EGS 龜山島 121.93 24.84

EHP 和平 121.74 24.31

97

站碼 站名 經度 緯度

EHY 紅葉 121.32 23.51

ELD 利稻 121.02 23.19

ENA 南澳 121.74 24.43

ENT 牛鬥 121.57 24.64

ESF 壽豐 121.51 23.87

ESL 西林 121.43 23.81

ETL 太魯閣 121.61 24.16

ETM 銅門 121.49 23.97

EWH 舞鶴 121.35 23.46

EYL 鹽寮 121.60 23.87

HEN 恆春 120.74 22.01

HSN 竹北 120.97 24.80

HSN1 新竹市 121.02 24.78

HWA 花蓮市 121.61 23.98

HWAP 花蓮港 121.63 24.00

ILA 宜蘭市 121.75 24.77

KAU 高雄市 120.31 22.57

KAUP 高雄港 120.31 22.56

KLUP 基隆港 121.73 25.13

KNM 金門 118.29 24.41

LAY 蘭嶼 121.55 22.04

LDU 綠島 121.47 22.67

MSU 馬祖 119.92 26.17

NCU 中壢 121.19 24.97

98

站碼 站名 經度 緯度

NGL 貢寮 121.92 25.04

NHD 新店 121.55 24.90

NHY 信義區 121.57 25.04

NLD 羅東 121.77 24.67

NML 苗栗市 120.82 24.57

NNS 南山 121.37 24.44

NOU 基隆市 121.77 25.15

NPL 坪林 121.71 24.94

NSD 獅潭 120.91 24.54

NSK 三光 121.36 24.68

NST 獅頭山 121.00 24.63

NSY 三義 120.76 24.42

NTY 桃園市 121.31 25.00

NWF 五分山 121.78 25.07

PNG 澎湖 119.56 23.57

SCK 七股 120.08 23.15

SCL 佳里 120.19 23.18

SCZ 枋寮 120.62 22.37

SEB 鵝鑾鼻 120.86 21.91

SGL 九如 120.49 22.73

SGS 甲仙 120.58 23.08

SML 日月潭 120.90 23.88

SPT 屏東市 120.49 22.68

SSD 三地門 120.63 22.75

99

站碼 站名 經度 緯度

SSH 善化 120.29 23.14

STY 桃源 120.76 23.16

TAI1 永康 120.23 23.04

TAI2 台南市 120.20 22.99

TAP 台北市 121.52 25.04

TAW 大武 120.90 22.36

TCU 台中市 120.68 24.15

TCUP 台中港 120.52 24.26

TTN 台東市 121.15 22.75

TWA 指南宮 121.58 24.98

TWB1 三貂角 121.99 25.01

TWC 蘇澳 121.85 24.61

TWCP 蘇澳港 121.85 24.60

TWD 秀林 121.60 24.08

TWE 內城 121.67 24.72

TWF1 玉里 121.30 23.35

TWG 卑南 121.07 22.82

TWK1 墾丁 120.81 21.94

TWL 東山 120.49 23.27

TWM1 旗山 120.42 22.82

TWQ1 鯉魚潭 120.77 24.35

TWS1 五股 121.42 25.10

TWT 德基 121.15 24.25

TYC 魚池 120.86 23.90

100

站碼 站名 經度 緯度

WCH 彰化市 120.55 24.09

WDD 大肚 120.56 24.13

WDL 斗六市 120.53 23.72

WDS 東勢 120.82 24.26

WGK 古坑 120.56 23.69

WHF 合歡山 121.26 24.15

WLC 小琉球 120.36 22.35

WNT 民間 120.68 23.88

WNT1 南投市 120.68 23.91

WPL 埔里 120.95 24.01

WSF 四湖 120.22 23.64

WTC 大城 120.28 23.86

WTP 大埔 120.61 23.25

WYL 員林 120.57 23.96

WYP 外埔 120.65 24.33