臺灣這幾年災(zāi)害不斷,主因既為天災(zāi)亦為人禍,臺灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓板塊的交接帶,河流既短且急,地殼活動劇烈且?guī)r石構(gòu)造破裂,由於地狹人稠,導(dǎo)致山坡土地超限利用,每逢颱風(fēng)或地震等各種天然災(zāi)害發(fā)生時(shí),容易產(chǎn)生重大的災(zāi)情,嚴(yán)重威脅人民身家財(cái)產(chǎn),但卻遲遲未能建置防災(zāi)體系,因此建立完善的防救災(zāi)體系,並且納入生活之中,成為當(dāng)今政府須面對的重要課題。
以防災(zāi)技術(shù)發(fā)展來看,目前全球應(yīng)用最深為“遙測技術(shù)”,簡單來說,也就是利用各種測定設(shè)備,像是衛(wèi)星、各式感測器來偵測環(huán)境,建立龐大資料庫,以供各類機(jī)構(gòu)、政府單位進(jìn)行各種研究與政策擬定。
遙測是遙感探測的簡稱,簡單地說,遙測是指間隔一段距離且不用接觸物體而能量測得該物體的物理性質(zhì),遙測科學(xué)就是在研究如何應(yīng)用客觀方法、儀器與技術(shù)來推估遠(yuǎn)方的資訊,其應(yīng)用範(fàn)圍就非常地廣泛,例如氣象學(xué)家可用遙測來探測高空空氣的溫濕度以了解天氣的變化情形,天文學(xué)家可用遙測來估計(jì)火星表面的溫度等資料以判斷火星是否有生命存在或是否適合人類的移民。
遙測的起源有人認(rèn)為可追溯至1845年左右,真正的遙測技術(shù)幾乎是在人造衛(wèi)星發(fā)射後才有長足地進(jìn)步,也才認(rèn)為是一門獨(dú)立的科學(xué),1957年蘇俄發(fā)射了世界第一顆人造衛(wèi)星「史潑尼克號」後,各種用途的人造衛(wèi)星即不斷地被研發(fā)出來並發(fā)射升空,如通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和導(dǎo)航及定位衛(wèi)星,資源衛(wèi)星也是人造衛(wèi)星家族中的一個成員。
結(jié)合GIS 提昇防災(zāi)效率
遙測必須配合地理資訊系統(tǒng)(geographic information system, GIS),GIS是一種包含硬體、軟體、圖形與屬性資料的空間資料庫,藉由電腦設(shè)備與地理資料的組合,快速準(zhǔn)確地提供空間資料的連結(jié)、儲存、規(guī)劃、查詢、分析及展示等功能。此外,拜電腦快速發(fā)展之助,其成果已可由二維空間轉(zhuǎn)換成以三維方式展示,或結(jié)合物件導(dǎo)向程式語言,另行開發(fā)執(zhí)行軟體,在視窗、圖形工作平臺上作業(yè),以建立適合各種需求與任務(wù)的決策支援系統(tǒng),因此若將空間中的各項(xiàng)整合資訊應(yīng)用於自然災(zāi)害的防治當(dāng)中,可以獲得極為顯著的成效。
近年來,隨著科技資訊的突飛猛進(jìn)、個人電腦效率的提升、視窗作業(yè)環(huán)境的普及、網(wǎng)際網(wǎng)路的快速崛起與嵌入式作業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展,再加上網(wǎng)際網(wǎng)路地理資訊系統(tǒng)技術(shù)、元件式地理資訊系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,已逐漸改變了地理資訊系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。這些科技資訊的發(fā)展,促使桌上型地理資訊系統(tǒng)與攜帶型地理資訊系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
地理資訊不單可以透過多種不同的管道與界面,例如個人電腦、網(wǎng)際網(wǎng)路、智慧手機(jī),供使用者運(yùn)用,使用地理資訊技術(shù)的成本也大幅降低,人們再也不需要花費(fèi)大筆資金,購買昂貴的硬體與軟體,使得地理資訊系統(tǒng)得以走入普羅大眾的日常生活中,地理資訊系統(tǒng)的普及化已然成為未來發(fā)展的新趨勢。這樣的發(fā)展除可增進(jìn)人類生活的便利與水平外,當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí),就能轉(zhuǎn)變成災(zāi)害評估與控管的利器。
電子地圖結(jié)合遙測,就可進(jìn)行防災(zāi)工作,例如利用航空載具攜帶感測儀器,從空中蒐集地表上各種光譜資料,加以處理、分析、解釋,以了解地面目標(biāo)物特性的技術(shù)。進(jìn)行遙測的載臺種類甚多,一般耳熟能詳?shù)挠行l(wèi)星、飛機(jī)、熱氣球等。
對於土石流災(zāi)區(qū)而言,由於災(zāi)害發(fā)生位處山區(qū),災(zāi)情分布又極為廣大,若使用上述的載臺除了拍攝費(fèi)用昂貴之外,準(zhǔn)備工作也需花費(fèi)一段時(shí)間,對於災(zāi)害地區(qū)的搶救與復(fù)舊,顯得緩不濟(jì)急,於是人們嘗試使用另外一種價(jià)廉且可快速獲得災(zāi)區(qū)影像的方法,雖然所獲影像品質(zhì)與其他平臺所拍攝的影像仍有一段差距,但災(zāi)區(qū)搶救,時(shí)間第一,利用遙控?zé)o人飛行載具進(jìn)行災(zāi)區(qū)監(jiān)測,是目前較為可行的方法之一。
打造扁平化防災(zāi)系統(tǒng)
遙測在救災(zāi)方面的研究,目前臺灣民間企業(yè)投入雖有限,但政府機(jī)構(gòu)的的遙測建置已相當(dāng)多,不過由於未加整合,且緊作為書面報(bào)告的數(shù)據(jù)引用,因此仍未能完全發(fā)揮應(yīng)有效益。
遙測系統(tǒng)的建置,最主要困難在於系統(tǒng)中心資料與各種通訊網(wǎng)路的整合,就架構(gòu)來看,系統(tǒng)核心為資料中心,資料中心上層是Web介面,用以顯示分析過後的資料,下層則是利用各種有線或無線通訊技術(shù),鏈結(jié)各處嵌入式系統(tǒng),再接收嵌入式系統(tǒng)連結(jié)的感測器所接收之資料,形成龐大的資料採擷網(wǎng)。
針對防災(zāi)領(lǐng)域所使用的設(shè)備,規(guī)格要求特別高,必須採用工業(yè)等級規(guī)格,例如寬溫、防塵、防震、防破壞等穩(wěn)定性,遙測防災(zāi)系統(tǒng)可整合各種子系統(tǒng),提昇整體效益,例如結(jié)合雨量監(jiān)測與水位監(jiān)測,在一定資料量的蒐集後,做出決策判斷,例如在水庫中,可從河川上游雨量數(shù)據(jù)計(jì)算出下游20分鐘後的水位,決定閘門開啟或關(guān)閉,此外收集的數(shù)據(jù)也可賣給金融機(jī)構(gòu)作為巨災(zāi)債券的利率參考。
臺灣目前多數(shù)政府機(jī)關(guān)如同農(nóng)委會、水利署、林務(wù)局都有遙測系統(tǒng)建置,不過系統(tǒng)未加整合,不但造成重複建置,而且資訊不能互通,效益也相當(dāng)有限,業(yè)者建議未來系統(tǒng)需強(qiáng)調(diào)扁平化架構(gòu),系統(tǒng)架構(gòu)完成後,只要有權(quán)限,都可上設(shè)置的網(wǎng)路介面瀏覽資料,透過資料的整合制定防災(zāi)政策,將災(zāi)害降至最低。