科學人／北捷最難工程試運轉！研究揭沿線地表每年最高下陷4.2公分
被稱為北捷最難工程的「信義線東延段」通車在即，紅線由象山延伸至「廣慈／奉天宮」站已於今年 7 月 23 日正式展開試運轉。這條全長僅 1.4 公里的路線，因貫穿台北盆地邊緣的黏土與岩盤交界帶，一直備受工程界關注。
在一份最新發表的國際遙測研究中，學者發現，當工程團隊在地下 29 公尺處開鑿隧道時，地面出現了最高每年達 4.2 公分的垂直下沉，同時伴隨著水平方向的滑動與拉扯。
這項研究由德國漢諾威萊布尼茲大學（Leibniz Universität Hannover）攝影測量與地理資訊研究所以及德國地球科學研究中心（GFZ）共同進行，並由第一作者里瓦斯（Erik Rivas）與團隊核心成員哈吉吉（Mahmud Haghshenas Haghighi）與莫塔格（Mahdi Motagh）發表。
這群學者長期專精於衛星遙測技術，精準捕捉人為活動對地表結構的微小擾動。2024 年，哈吉吉與莫塔格曾運用龐大的衛星數據，測量出伊朗全境因過度抽取地下水所導致的大面積地層下陷，這項研究成果也成功登上了國際頂尖期刊《科學進展》（Science Advances）。
同時，該團隊也與台灣大學合作執行「RS4Taipei」計畫，關注台北盆地的地層動態。這次他們正是將這項衛星分析技術，套用在信義線東延段這項地下工程上。
地質交界帶的施工挑戰：太空雷達如何看穿地底？
台北捷運紅線東延段被譽為捷運工程史上最困難的一條線，原因在於它跨越了台北盆地東緣鬆軟泥土層與東南部堅硬岩盤的交界。施工團隊必須先後使用兩台完全不同類型的潛盾機，這也讓上方馬路的穩定度承受嚴峻考驗。
為了精確捕捉地面的微小動態，德國團隊採用了歐洲太空總署（ESA） Sentinel-1 雷達衛星資料。他們收集了多年的衛星雷達影像，透過數學演算法將數據精準拆解為「垂直上下」與「東西水平」兩個維度的立體形變，，克服了單一視角的限制。
衛星的時間序列資料宛如一本日記，記錄當潛盾機在地底施工時，部分區域五年內累積下沉超過 20 公分。隨著隧道開挖推進，沉降跟拉扯的速度也隨之變化。特別的是，數據更揭露了地表出現「雙向位移」的水平拉扯：隧道正上方的土地往東移動，兩側的土地則向西偏移，像有一道無形的力量，向隧道中心線牽引與滑移。
此外，數據中還捕捉到規律的年度週期訊號，研究人員推測這是因為台北淺層地下水位受到季節降雨影響，進而引發地表自然的微小伸縮起伏。
這項研究記錄下捷運開挖對地表的細微變化，還成功利用數學模型驗證了衛星觀測的精準度。
這也證實了，即便不干擾地面交通，無須在路面上鋪設大量的水準儀或傾斜儀，也能透過太空遙測技術進行大範圍、長期且毫米級的安全追蹤，為未來高密度的都市工程建立起全新的監測標準。
資料來源
（本文出自2026.7.31《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）
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