西班牙加那利群島拉帕瑪爾島Combre Vieja火山噴發 / 蔣友維

編著：蔣友維（國立台灣大學地理環境資源學系研究所學生）

事件名稱：西班牙加那利群島拉帕瑪爾島的Combre Vieja火山噴發
（Spanish island of La Palma in the Canary Islands Cumbre Vieja volcanic eruption）

事件時間：2021/9/19~2021/12/13

事件呈現：以DInSAR與DPM來展示

位於西班牙加那利群島拉帕瑪爾島的Combre Vieja火山（圖1）噴發，在去年（2021年）9月開始噴發，一直持續到12月才逐漸趨緩。這次的火山噴發事件是自從1971年的Teneguía火山噴發以來的首次噴發，並造成了8.43億歐元的損失，以及劇烈地地表變遷。

圖1：Combre Vieja火山位置。擷取自Google Map

遙測技術合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR）是近年來利用星載天線（spaceborn）進行主動式監測（active radar），透過主動發射雷達波以及接收地表反射的回波（echo），比較兩者波型的變化，可以得到地表在衛星再訪期間的變形情況，而雷達波也包含了相位以及震幅資訊，可以進一步幫助我們進行地表變遷的分析工作。SAR的優點是可以穿透雲層直達地表，避免了傳統光學衛星的雲遮問題，且在噴發當下，火山濃煙也對光學影像產生了遮蔽效果（圖2）；除此之外，因為不需要透過光來成像，因此在夜間也能持續進行拍攝。

圖2：美國地質調查局的Landsat-8光學衛星影像。拍攝日期為2021年9月26日。

利用上述提到的相位資訊，我們可以將其進行合成孔徑雷達差分干涉（Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry, DInSAR），也就是利用兩幅影像，經過差分干涉後，就可以獲得地表變形的資訊，其中有明顯環狀處就是地表變化較大的地方（圖3）。

圖3：拉帕瑪爾島DInSAR結果，相關參數如圖。

而若想要針對地物變遷進行分析，則可以使用DInSAR的產物──同調性圖（coherence）來進行災害評估地圖（Damage Proxy Map, DPM）的製作。而所謂的同調性就是比較兩幅衛星影像地物變化的程度，若同調性越高，代表地物變化不大；相反地，若同調性越低，代表地物變化很大（圖4）。因此我們可以在火山噴發前後分別挑選兩幅影像進行差分干涉，這時會得到兩份同調性資訊，再將兩份資料相減，這時候的成果就是初步的DPM。透過DPM的呈現，我們可以清楚看到地物變化在空間上的分布，其中數值越接近1，代表變化越大。以此次火山噴發位置來說，DPM數值較大的地方，正好與岩漿流動的區域有高度重疊（圖5）。

因此利用SAR影像，除了可以克服天候條件之外，DPM可以讓我們迅速地掌握地物變遷的情形，提供當局救災時的參考依據。