台灣地區之橋樑多數為簡支梁橋，且絕大多數之橋樑皆已使用20年以上，甚至於有些橋樑達到使用50年。且近年來，台灣水災頻傳，台灣河流在雨季時，常有高流速、大流量，並且夾帶大量泥沙情形出現，此情況對於橋樑本身及人民的安全造成極大的威脅，在八八風災後橋樑健康檢查變成一個重要的課題。本研究以測量的觀點，來探討以現今測量技術應用於橋樑變位監測，也是可用於橋樑健康檢查方法之一。
本研究以台1線大甲溪公路橋為例，該橋樑為簡支樑橋，運用直接水準測量、角度交會測量、近景攝影測量及三維雷射掃描技術等四種方式進行測量工作，並且建立三維點雲模型。另於豐水期可能通水斷面上，進行至少三個橋樑跨距及橋樑兩個側面之點位變位監測技術之探討與調查，P29號至P25號每座橋墩監測點之變位測量各完成一點共五點，且分析各種變位監測方法之測量精度。
最後，擬定橋樑變位監測技術規範草案，期使橋梁變形監測達到技術先進、經濟合理、安全適用之目的。目前該規範僅適用於簡支梁橋、斜張橋主樑之沉陷、位移、傾斜等測量，讓橋梁變位監測能反映橋梁在汛期過後變位程度或變位趨勢，提供決策者一個重要的判斷依據。

Most bridges in Taiwan are simple beam bridge , and most of them have been used more than twenty years , even some of them are used fifty years.In recent years , there are many floods in Taiwan rivers . There are often high-velocity,flow,and entrainment of a large number of sediment from happening.This situation for the bridge itself and the safety of people cause a great threat , bridge health examination become an important issue after Typhoon Morakot. In this study , we explored modern measurement technique for bridge deformation monitoring , and it can also used bridge health examination.
The cross bridge measurement and modeling is focused on the vicinity area around Da-Jia Bridge of Highway 1 based on Angle-Distance monitoring survey, Leveling, close-range photogrammetry, and 3D laser scanning technologies. The 3D point cloud model of bridge is constructed for the purpose of comparing the accuracy between four technologies. Moreover, the discussion and investigation is also conducted for at least three bridges span and two-side of the bridge deformation monitoring. P29 to P25 bridge pier deflection measurements of the monitoring points for each completed total of five point and the deformation monitoring accuracy is analyzed base on four technologies.
Finally, development of the technical specification draft for bridge deformation monitoring is to aim the goal of technologically advanced, economical, and safe application in the technology of deformation monitoring of bridges. At present, the draft of technical specification applies only to the measurements of structure, settlement, displacement, and tilt for simple beam-type bridge. The bridge deformation monitoring after the flood season can reflect the degree of deformation or the deformation trend.

致謝 iii
中文摘要 iv
ABSTRACT v
圖目錄 x
表目錄 xiv
第壹章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.2.1 研究動機 2
1.2.2 研究目的 2
1.3 研究方法 3
1.4 論文架構 5
第貳章 文獻回顧及各國橋樑監測案例探討 6
2.1 橋樑變位監測 6
2.2 近景設影測量 7
2.3 三維雷射掃描 7
2.4 各國案例探討 9
第參章 橋樑變位監測作業與流程 10
3.1 前言 10
3.2 橋面上直接水準作業流程 11
3.2.1 儀器介紹 11
3.2.2 橋面上直接水準測量監測點佈設 12
3.2.3 橋面上直接水準測量觀測作業 13
3.2.4 數據平差計算 15
3.3 橋墩角度交會作業流程 15
3.3.1 儀器介紹 16
3.3.2 觀測點佈設 17
3.3.3 監測點佈設 17
3.3.4 衛星定位測量 18
3.3.5 GPS數據計算 19
3.3.6 角度交會測量作業流程 20
3.4 橋墩近景攝影監測作業流程 22
3.4.1 儀器介紹 22
3.4.2 監測標佈設 23
3.4.3 拍攝流程 23
3.4.4 Iwitness軟體計算 23
3.5 三維雷射掃描作業流程 33
3.5.1 儀器介紹 33
3.5.2 大甲溪三維雷射掃瞄作業 33
3.5.3 Riscan Pro 基本功能 34
第肆章 實驗成果與分析 37
4.1 橋樑上部直接水準測量成果與分析 37
4.1.1 觀測量成果 37
4.1.2 觀測量成果計算之較差分析 38
4.1.3 小結 41
4.1.4 橋樑變位監測規範(直接水準部份) 42
4.2 橋樑下部角度交會監測 47
4.2.1 衛星定位測量成果與分析 47
4.2.2 角度交會測量成果與分析 52
4.2.3 小結 56
4.2.4 橋樑變位監測規範(角度交會部份) 56
4.3 橋樑下部近景攝影測量 61
4.3.1 近景攝影測量成果與分析 61
4.3.2 監測點之差異性比較 73
4.3.3 近景攝影量測與絕對差異分析 76
4.3.4 監測點傾斜量計算 79
4.3.5 統計檢定分析 81
4.3.6 橋樑變位監測規範(近景攝影部份) 85
4.4 三維雷射掃描成果 88
4.4.1 照片配合點雲測量 88
4.4.2 三維雷射掃描與地測坐標比較 89
4.4.3 三維雷射掃描點雲展示 90
第伍章 結論與建議 93
5.1 結論 93
5.2 建議 97
參考文獻 參1
附錄一 測量基本原理 附1-1
附錄二 橋樑變位監測規範 附2-1
附錄三 直接水準測驗平差計算過程 附3-1
附錄四 衛星定位測量計算 附4-1
附錄五 角度交會測量計算過程 附4-7

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