臺灣位於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的聚合帶上，地震的高度活動性一直是臺灣不可忽略的隱憂，而風化侵蝕的力量使臺灣分佈著廣大且深厚的沈積平原及盆地，這些區域之地震動場址效應易使震波放大或延長，進而導致地震災害的發生。本研究利用臺灣地區強震站密集且地震頻繁之優勢，利用傳統地震學上用於遠震低頻速度波形資料推估深部波速度構造之P波接收函數分析方法，分析臺灣地區TSMIP強震站之高頻加速度強震波形，求得各測站之平均接收函數波形。透過基因演算法結合理論計算擬合接收函數波形，推估出超過700個強震站之淺層剪力波速度構造，各區域結果皆能與區域地質及構造特徵相符，證實此方法淺層速度構造解析之可靠性。最後整合所有強震站速度構造，進一步建立三維的臺灣淺部剪力速度構造模型，除完整剪力波速度分布，也提供包含Vs30、工程基盤、Z1.0等各類重要深度參數，作為地震學研究及地震工程應用之基礎資料。

臺灣過去曾發生過多次災害性地震，因此國內重要建設都必須根據嚴謹的地震危害度評估的結果來加以設計。國震中心自2015年開始執行「臺灣地震危害高階模型建置」計畫，因應此計畫的需求，必須發展能夠反應臺灣強地動特性的先進經驗式地動模型，本研究則負責建置所需的強震測站場址資料庫。臺灣的強震測站為中央氣象局自1991年在臺灣強地動觀測計畫之下，開始陸續建置的全臺強震觀測網。此觀測網為全球密度最高的全國性強震觀測網，因此所記錄到的高品質強震資料相當適合用來分析強地動特性。本研究收集全臺816個自由場強震測站的相關場址參數研究成果，包括Vs30、Z1.0和κ0，它們分別代表近地表30公尺地層的剪力波速、地表至剪力波速1.0公里/秒以上地層之深度、震波高頻衰減因子等，經不確定性分析以了解各模型或結果的準確性，然後給予各測站最精確的建議場址參數。經由與NGA-West2的場址資料庫結果比較，我們發現本研究最後所採用的Vs30模型之不確定性明顯較加州和日本所用的模型低，且本研究另外提供的Z1.0和κ0也是NGA-West2場址資料庫中準確性較低或缺乏的參數。此完整的場址資料庫除供國內地震危害度評估使用外，也可提供詳細的場址參數給強地動預估、模擬和場址效應等相關研究使用。

台灣西部地區在過去曾多次發生強震，也有數條活動斷層分布於此，為強震潛勢高區；而此區域內稠密的人口主要都居住在沖積平原區，在強震發生時容易造成地震波放大效應，容易加重地震災害。若要更精確的評估未來可能的地震災害，必須對區域場址特性有更仔細的了解，因此本研究在此區域內的41個強震測站進行微地動陣列量測，求得這些場址的一維剪力波速剖面，將可提供給相關研究使用。本研究所得的波速剖面在深度40公尺的範圍內和波速井測的結果相當接近，在100公尺的範圍內也和井測的結果類似，因此能確認本研究結果的準確性。由於微地動陣列法可求得較深的波速剖面，因此本研究結果成功描繪出工程基盤（剪力波速=600公尺/秒）剖面，工程基盤深度由東向西漸增，深度從東部麓山帶約60公尺逐漸增加到西部沿海一帶可達250公尺以上。

臺灣西南部的嘉南地區存在多條活動斷層，區域內地震活動度高且分佈範圍廣，大規模之地震災害一直是該地區不可忽視之隱憂。本研究以二年半期間（2011/10~2014/4）針對大嘉南地區進行微震監測，嘗試以微地震監測資料瞭解斷層破裂面，並釐清震源破裂機制，綜整嘉南地區活動斷層震源參數，作為嘉南地區地震動潛勢評估之參考。於觀測期間，蒐集了2677筆之微震活動資料，定期進行資料處理和定位分析工作，評估嘉南地區微地震活動現況與變化；最後並透過精確重新定位與震源機制解算，瞭解微震分佈與斷層構造之關係，辨識出數個斷層活動事件，描繪其發震構造形貌與活動特徵。

近地表剪力波速特性是地震發生時某場址對震波放大效應的重要影響 因素，例如Vs30（地表下30 公尺內之平均剪力波速），即是一個普遍為工 程界所採用的簡化參數，常用來判別不同程度的場址放大效應。本研究利 用國家地震工程研究中心（NCREE）與中央氣象局（CWB）自西元2000 年開始合作建立的「強震測站工程地質資料庫」（EGDT）的資料進行研究。 本資料庫目前已包括469 個已調查自由場強震測站之資料，可供作分析全 台主要都會區與人口聚集區之近地表波速性質，成果將可供地震危害度分 析與災損評估之用，此資料庫所包含之測站、試驗種類與結果資料等內容 皆在本報告中詳細介紹，此強震測站工程地質資料庫之資料免費提供相關 領域的工程與研究人員上網申請（網址：http://egdt.ncree.org.tw/）。本研究 內容另包括建立全台灣與各區域之剪力波速與N 值及深度相關之經驗式； 由於資料庫中有54 個測站之波速測量剖面未達30 公尺，無法直接計算 Vs30，故以其他深度達30 公尺以上之波速剖面資料進行測試，發現最適合 台灣的地質條件下使用的Vs30 外插法乃是最簡單的底部速度定值法 （BCV），然後將此法應用於這54 個測站以推估Vs30 之數值；並依據美國 國家地震減災計畫（NEHRP）公布的Vs30 地盤分類準則（BSSC, 2001）， 對所有已鑽探之自由場強震站進行場址分類，進一步與前人之相關研究成 果比較並進行討論，以說明本研究利用豐富之鑽探資料與適當之外插法所 得的Vs30 數值與自由場強震站地盤分類結果之準確性確實較佳。

本研究針對台灣三大科學園區以密集寬頻地震儀建立活動斷層微震監測網，除了可持續地觀察微震之活動及分佈，監測與斷層有關之異常地震活動，更希望藉此建立各斷層的活動度及震源參數等相關數據。從97年度下半年起開始建置中部科學園區微震監測網，並與既有竹科及南科微震網串連成一完整的台灣西部活動斷層監測網，共包含47個測站，監測範圍囊括新竹至台南間之所有活動斷層。透過自行研發之地震資料處理系統進行分析及初步定位工作，可有效觀測科學園區附近之地震活動，並透過雙差分重新定位及震源機制解算，瞭解微震活動與斷層或可能發震構造之關係。竹科及新竹都會區下微震活動極少，地震多發生在已知活動斷層之東或東南側麓山帶地區，以及呈雙層微震分佈之三義-埔里地震帶。南科附近區域微震活動相當活躍且分佈範圍廣，從西側沿海平原一直到東側之西部麓山帶都有微震分佈，其中又以觸口、木屐寮和六甲斷層兩側之密度最高；而旗山斷層北端有微震異常群集現象，暗示旗山斷層北段之活動性。中科微震網附近之南投、彰化一帶，零星的微震活動則符合此區域因構造基盤高區所產生的無震帶現象。

本計畫主要在針對台南、高雄、屏東與宜蘭地區18個地震測站，量測其淺層與深層之波速構造，以協助全國強震儀地震資料庫之建立。共採用兩種量測方法，第一為表面波頻譜分析法，施加人工震源，以應力波傳遞理論進行正算程序，求得淺土層之波速構造。第二為微地動陣列法，利用天然震源，將地震儀以陣列方式量測地表微地動資料，經由頻率-波數分析法求得表面波頻散曲線，再利用基因演算法逆推深層土壤之剪力波速度構造。計劃成果顯示，表面波頻譜分析法可有效量得10至20米內淺層土壤之波速構造，而微地動陣列法則可有效的量得10至20米以上深層土壤之剪力波速構造。

本研究目的在調查新竹地區新城斷層及台南新化斷層帶上的土壤氣體組成及分佈，隨後在這些斷層帶上設置土壤氣體觀測站，確認這些構造活動對土壤氣體濃度的影響。第一階段(2005年)在新竹科學園區內已完成觀測站設置。 第二階段(2006年)工作為利用土壤氣調查台南地區新化斷層，已完成13條橫跨斷層剖面，共計110個採樣點。透過儀器分析其氦氣、氡氣、二氧化碳及氮氣含量結果，斷層帶附近有明顯之異常高之氦氣及氡氣通量，顯示土壤氣調查技術可作為辨認活動斷層帶位置之一有效工具。在設置觀測站前，先透過土壤氣採樣技術，選取幾處具有較高的氦氣、氡氣及二氧化碳含量的位置，藉由定期採樣以觀測本區構造活動性，同時檢驗該處之土壤氣體變化是否能反映地震活動。隨後從中選取一合適位置，在2006年10月中完成新化斷層土壤氣體觀測站設置。 初步觀察結果顯示，觀測站所收集到之土壤氣體在2006/12/26恆春地震（新化當地震度4級）前有發生異常變化，顯示本站與鄰近地區所發生之地震活動事件有良好的關聯性。未來透過自動化連續觀測資料，將有助於瞭解鄰近之地震活動與土壤氣體成分變化之關係。

根據近年來斷層與地震活動的調查研究中指出，菲律賓海板塊仍以每年約8公分的速率向西北移動，台灣的地層因為受到大地應力的擠壓，容易產生逆衝性的斷裂，這些斷裂隨時都可能再度錯動，並引發地震活動，尤其台灣西部麓山帶的斷層多為活動性極高的新生斷層，對人口密集的台灣西部將會構成極嚴重的威脅。但由於地震參數上的不確定性因素太多，導致地震精準預測研究的困難度與挑戰性相當高，美、日等先進國家過去數十年之研究尚未獲得關鍵性突破，仍有一大段距離需要突破。因此在地質學、地震學界持續進行地震精準預測研究的同時，地震工程學者與地質學者也嘗試以地震工程的觀點進行地震潛勢預測，以機率來顯示地震災害潛勢。本研究經由對區域震源活動度及主要活動斷層的調查，以數學統計的方式建立代表地震發生的重要特性的機率模型，進而分析出在未來一特定時間區間（例如未來10年、20年或50年）內發生某種地震強度的機率。以工程與防災規劃的觀點，經由適當的規劃設計、防救災準備而達到有效的管理控制並降低災情的目標。 經槽溝開挖等實際調查資料顯示，造成地表錯動或破裂的活動斷層特徵地震所呈現出地震規模與再現期視為可預期的現象（magnitude and time predictable），本研究藉由斷層的復發週期、斷層長度及曾經發生之相關地震紀錄等，以評估各活動斷層地震可能錯動之發生機率。除了與活動斷層相關的地震外，一般與活動構造相符的背景地震多數為規模小或規模大深度較深屬於正常能量釋放的地震，本研究稱為一般性區域地震。藉由過去規模大於等於6.0的歷史地震紀錄，考慮此些地震之時空分佈，以地震發生間隔時間（Inter-arrival time）統計建立各區域地震活動特性的機率模型，並考慮地震之靜待期（elapse time）推估災害性地震在某特定時間後可能之發生潛勢。 地震預測尚無法確切指出可能發生地震的時間及位置，僅能以數學統計的模式概略提供可能規模之發生機率，作為地震預警及防災的參考依據，並在工程上作為耐震設計需求之基本條件。

There are two types of uncertainty in the probabilistic seismic hazard analysis (PSHA), namely：I – the uncertainty connected with the effect of future earthquake (source scaling, attenuation relation and local site effect), II – the uncertainty due to unpredictable nature of future earthquake (when, where, how large). The first uncertainty is caused by uncompleted knowledge and may be reduced by using additional data (see the Part I of this report). At present there is a common opinion that the only way to reduce the second type of uncertainty is the development of the several models which approach the reality (for example, a Monte Carlo method to generate a synthetic earthquake catalogue). In most cases the definition of the earthquake source zone parameters (configuration, maximum possible magnitudes, and earthquake recurrence) is carried out on the basis of the historical data, i. e. using the events that were already occurred. By the other words, statistical properties of the known seismicity are assumed to be stationary in time and space, and therefore should apply in the foreseeable future. There are many examples, including the case of the Chi-Chi earthquake, when the erroneous estimation of these parameters led to the grave consequences. Thus, there is a necessity to estimate (even if roughly) the place and energy of the possible future events.

Procedures of seismic hazard assessment are based on ground motion attenuation relationships which can be derived from statistical analyses of recorded ground motions or, in conditions of limited strong-motion records, can be obtained from the available literature sources. Ideally, these attenuation models should consider regional earthquake source and propagation path effects and local site response peculiarities. At present, these is no doubt that the relationships are different for different seismic regions, and “region, and site-specific” models should be developed. However, the empirical databases usually consist on the recording which were obtained during the events of small and moderate magnitudes. Therefore, a question is arising-“is it possible to use these relationships in the case of large events”? The lack of strong motion data close to large earthquakes results in using of several seismological models. An important criterion for any simulation procedure is its validation against recorded ground motion. Every strong earthquake provides an unique opportunity both to verify the accepted attenuation models, and to update empirical relationships.

1999年 9月21日集集地震造成中部地區極大之人員傷亡、結構破壞。由於中央氣象局在全省設有強地動觀測網，在本次地震有極高品質之地震紀錄。為了解集集地震強地動資料中場址效應之影響，於本年初在中部地區之強震站進行微地動觀測。本文即利用中部地區各強震站之微地動觀測資料，進行頻譜比分析，探討中部地區不同頻帶之振動分佈，並與集集主震之結果進行比對，大致上低頻之振動高區位於測區西部及西南部平原區，而較高頻之振動高區則移往測區東部之麓山帶。

The design of buildings and structures in earthquake prone regions must be based on information relating to expected seismic effects expressed in terms of time domain quantities (maximum amplitudes of ground motion, periods, and duration) and spectral quantities (Response and Design spectra). Design of some critical facilities also requires a time function of ground acceleration. Estimation of time domain and spectral parameters of ground motion are obtained either by empirical relations that connect these to earthquake magnitude, distance, and local soil conditions (source scaling and attenuation relations) or by means of mathematical modeling. At present, there is no doubt that these relations are different for different seismic regions. Therefore, so-called “region&site-specific” models should be developed on the basis of available strong ground motion records.