本研究主要目的在於應用水下搜尋與辨識技術進行水下文化遺址探測。由於澎湖群島位處於台灣海峽海運樞紐，為早期古代船隻往來之轉運站，依據文獻上推測，澎湖海域可能富有珍貴水下文化資產，因而選定澎湖作為此次探測區域。以往水下考古受限於海洋環境與辨識上之難度，成果往往有限，因此本研究將針對澎湖海域可能沉埋之歷史沉船，建立優先調查熱區並整合現今先進水下探測儀器（側掃聲納、地層剖面儀與磁力儀等）進行大範圍且密集性探測；同時對「西子灣海洋試驗場」海域佈放之「檢校體」進行磁力儀校正實驗，除了加強儀器操作熟練度外，並更準確的量化目標物磁力反應特性，以期應用於澎湖海域水下文化遺址之搜尋。
本研究探測流程，分別為「初勘」、「複查」與「精查」三個步驟。「初勘」之目的在於「不錯失所有可能之目標物」，作業過程中，在可能條件下，同時進行各類儀器，儘可能將海床上及海床下目標物之初級影像顯現出來。經由各儀器所得之初級影像交叉比對，將可能之目標進行複查。「複查」之目的「對於目標物進一步確認，以獲得更精確資訊」。最後，比對初勘與複查所獲得的聲學影像，進行ROV水下攝影或潛水人員直接下水觀測之「精查」工作。本研究依初勘與複查結果分析比對出十二個可能之目標物，詳細調查後分別於澎湖桶盤嶼以北與內灣海域發現兩艘疑似清代古沉船「威利號」與「松島號」，經文獻紀錄比對及潛水人員打撈上岸之遺跡物佐證進行精查後，證實非「威利號」身份並更正松島號應為日軍「淺香丸」運輸艦，亦驗證了本研究之可行性。此外，本研究亦統整三年來探測資料，依照各儀器探測特性，顯示不同的探測成果，加以整合並建立資料庫查詢系統，將以利日後分析與查閱。

The purpose of this paper is to investigate the survey strategy for marine archaeology using modern underwater survey and identification instruments and techniques on Peng-Hu underwater cultural site survey. The survey process can be roughly divided into three stages, preliminary and comprehensive survey（PCS）, double-check and localization survey（DLS）, and precise and identification surve（PIS）respectively. The objective of PCS is not to miss any possible target. The major equipments of the underwater engineering including marine magnetometer, the subbottom profiler, and the side-scan sonar are deployed simultaneously. After the comparisons and analysis of the images from various instruments obtained from PCS and DLS, the PIS will obtain the direct photo viewing of the targets using remotely-operated vehicle（ROV）or divers. This strategy has been conducted firstly in Kaohsiung Sizihwan bay Marine Test Field as the preliminary. The research by PCS and DLS analysis out twelve possible targets, detailed investigations, respectively, the north of Tongpan Islet and internal bay discovered two suspected sunken ships of Qing Dynasty, the Steamboat Willie and Matsushima, after crossing validation documentary and divers salvaged ashore of relics to corroboration for PIS, founded that the Steamboat Willie identity and corrected Matsushima, should be the Japanese Asaka Maru ship, also verify that the feasibility of this research. In addition, the research also integrated data for the three years on Peng-Hu survey to establish a database inquire system, it will help in analysis and review for the future.

第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究動機與背景 2
1.2.1 水下考古起源與發展 2
1.2.2 澎湖海域背景概況與船難頻繁之探討 4
1.2.3 船難紀錄之相關記載 5
1.3 文獻回顧 5
第二章 水下考古搜尋策略與方法 7
2.1 水下探測儀器簡介 7
2.2 水下搜尋策略 8
2.3 建立水下考古優先調查敏感熱區 10
2.4 資料分析流程 11
2.4.1 測線規劃 11
2.5 結語 13
第三章 水下磁力儀校正與分析 14
3.1 研究緣由 14
3.2 校正儀器-水下磁力儀 15
3.3 水下靜態目標物之磁性偵測 16
3.4 磁力異常特徵 18
3.4.1 鐵磁性物質之物理特性 18
3.5 西子灣海洋實驗場之檢校體校正與分析 20
3.5.1 檢校體磁力探測與校正 20
3.5.2 磁力資料蒐集 22
3.5.3 磁力分析軟體 24
3.5.4 與先前研究之比較 24
3.5.5 磁力儀公式校正 26
3.5.6 磁力量化進而估算體積 32
3.5.7 磁力異常值推估 34
3.6 檢校體探測總結 37
第四章 澎湖水下文化遺址探測分析 38
4.1 初勘 38
4.1.1 初勘作業規劃擬定 38
4.1.2 作業執行原則 39
4.1.3 作業成果 40
4.1.4 初勘作業資料判讀與分析 41
4.2 複查 41
4.2.1 作業規劃 44
4.2.2 複查分析與成果 44
4.2.3 複查目標物 1 : 疑似清朝威利號汽船 44
4.2.4 複查目標物 2 : 疑似日軍松島號軍艦 55
4.2.5 複查目標物 3 : 磁場超強之掩埋目標物 65
4.3 精查 69
4.3.1 疑似威利號汽船 69
4.3.2 日本「淺香丸」運輸艦 71
4.4 精查三目標物體積估算 72
4.5 資料庫之建立 74
4.5.1 資料庫目標物導覽 74
4.5.2 資料庫建置 75
第五章 結論與建議 80
5.1 結論 80
5.2 建議 81
附錄A 工作團隊 87
附錄B 水下搜尋儀器介紹及相關軟體說明 88
附錄C 澎湖水下文化遺址調查作業日程 106

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