近年來(lái)全球天災(zāi)頻傳，所造成的損失越來(lái)越大，各國(guó)政府開始重視因環(huán)境及氣候變遷所產(chǎn)生的嚴(yán)重影響，各IT大廠也紛紛援用近年來(lái)快速進(jìn)展的IT技術(shù)，用以偵測(cè)國(guó)土環(huán)境的變化，不過(guò)隨著氣候的變遷，天災(zāi)的規(guī)模越來(lái)越大，在此態(tài)勢(shì)下，國(guó)土監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須精確掌握因環(huán)境的變遷，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)可即時(shí)反應(yīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警及災(zāi)情狀況，同時(shí)整合中央與地方各部會(huì)災(zāi)害防救資源，並透過(guò)環(huán)境災(zāi)害的趨勢(shì)分析進(jìn)行研判，協(xié)助決策者掌握即時(shí)災(zāi)害預(yù)警空間的分布狀況，以及輔助災(zāi)害應(yīng)變指揮官進(jìn)行預(yù)警操作及資源調(diào)度的完整系統(tǒng)，尤其在臺(tái)灣環(huán)境災(zāi)害的快速變化的情況下，就更形顯示出其重要性，一個(gè)可以整合各單位資訊的「災(zāi)害應(yīng)變決策輔助系統(tǒng)」(decision support system)提供決策者應(yīng)變方針的支援系統(tǒng)，就成為災(zāi)害防救的重點(diǎn)。

災(zāi)害應(yīng)變決策輔助系統(tǒng)

此外，由於環(huán)境災(zāi)害的資料量龐雜，透過(guò)雲(yún)端系統(tǒng)整合巨量資料的需求也跟著提升，以國(guó)研院災(zāi)防中心所設(shè)計(jì)的「災(zāi)害應(yīng)變決策輔助系統(tǒng)」來(lái)看，必須整合超過(guò)20個(gè)單位近120項(xiàng)防災(zāi)資料，除各項(xiàng)基本資料與即時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)外，更必須結(jié)合研究單為歷年防災(zāi)研究成果與社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料，以提供更完整之防災(zāi)決策參考資訊。

由於臺(tái)灣環(huán)境存在高度的破壞性與不確定性，這樣的環(huán)境分析必須存在高資訊需求與跨專業(yè)領(lǐng)域，對(duì)於防救災(zāi)資訊需求的整合與提升，將扮演更重要與關(guān)鍵的角色。

透過(guò)雲(yún)端技術(shù)與其他單位進(jìn)行資料交換與分享，並透過(guò)圖像化與GIS整合，可協(xié)助災(zāi)防主管進(jìn)行更全方位的決策。

尤其在臺(tái)灣，包括愈來(lái)愈多的複合性災(zāi)害議題，對(duì)於資訊整合的要求，更需要重視，這類系統(tǒng)的需求，主要在於結(jié)構(gòu)化的分析所有地理、災(zāi)害及人文自然資訊，透過(guò)雲(yún)端技術(shù)與其他單位進(jìn)行資料交換與分享，並透過(guò)圖像化與GIS整合，可協(xié)助災(zāi)防主管進(jìn)行更全方位的決策；此外，透過(guò)包括氣候模式降雨分析、雨量系集預(yù)報(bào)模式、淹水潛勢(shì)分析、坡地災(zāi)害潛勢(shì)分析及土石流災(zāi)害潛勢(shì)分析等，也可整合比對(duì)資訊，並針對(duì)災(zāi)害潛勢(shì)進(jìn)行預(yù)判。

如此的系統(tǒng)，需要整合雜亂的資訊，具象表達(dá)時(shí)空分布，以外也要能透過(guò)即時(shí)情資的比對(duì)，來(lái)提供決策調(diào)度的依據(jù)，資訊的全面揭露，才能透過(guò)展開後的各種視角，進(jìn)行有效而全面性的決策，此外由於即時(shí)性需求，這樣的系統(tǒng)必須具備「操作簡(jiǎn)易」、「可隨時(shí)更新」以及可視需求將不同性質(zhì)情資「套疊」的全面防救災(zāi)系統(tǒng)，具備快速反應(yīng)、有效串接，以及中央與地方資訊可擴(kuò)展共享的涵蓋歷史經(jīng)驗(yàn)的完整系統(tǒng)，這樣的「災(zāi)害病歷」才是防救單位最需要的。

這套系統(tǒng)在平時(shí)，即可針對(duì)淹水、土石流相關(guān)資訊進(jìn)行分析，作為地方各類設(shè)施於仿簡(jiǎn)災(zāi)的規(guī)劃參考；而在災(zāi)害應(yīng)變階段，可針對(duì)各類預(yù)警通知及作為進(jìn)行整合，快速掌握情資研判結(jié)果以尋求更完整的決策分析。

但要達(dá)成如此目標(biāo)，資訊的蒐集與整合即成為重要因素，當(dāng)在建置防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)時(shí)，必須先思考建置一個(gè)系統(tǒng)所需要的元素必須存在哪些要件，才能達(dá)成最完整的目標(biāo)，雖然市場(chǎng)上這類產(chǎn)品的種類繁多，但多是以單一產(chǎn)品的方式銷售，並未從整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度出發(fā)。

感測(cè)+分析 建構(gòu)完整預(yù)警模型

圖1 : 環(huán)境資訊的前端感測(cè)是建立整體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初步。(Source: NASA)

一個(gè)能夠全方位提供防災(zāi)預(yù)警的系統(tǒng)，有幾個(gè)面向需要注意。第一個(gè)部分，就是如何穩(wěn)定而正確的蒐集資訊，在穩(wěn)定的要件上，必須讓包括計(jì)數(shù)器、電力即通訊及等元件均能穩(wěn)定運(yùn)作；至於正確性的面向，則必須包括合監(jiān)測(cè)物理量的數(shù)位濾波，現(xiàn)場(chǎng)資訊傳輸?shù)难a(bǔ)遺機(jī)制，以及現(xiàn)場(chǎng)與資料庫(kù)資訊同步等要素，雖然這一個(gè)部分的確相當(dāng)基本，但很多政府機(jī)構(gòu)或同業(yè)卻並未確實(shí)達(dá)成這項(xiàng)要求，業(yè)主也忽略或有效認(rèn)證這個(gè)部分。

第二層次，則是解釋與分析所收到的監(jiān)測(cè)資料，並建立相關(guān)預(yù)警數(shù)學(xué)模型，以雨量來(lái)說(shuō)，資料可能顯示在1小時(shí)內(nèi)下了200mm的雨量，但這200mm是平均在一個(gè)小時(shí)內(nèi)下的，還是在集中在一個(gè)小時(shí)內(nèi)的十分鐘下的，這對(duì)災(zāi)變的預(yù)測(cè)及判斷就產(chǎn)生很多不同的可能性，透過(guò)資訊的整合，才能依此建立防災(zāi)的環(huán)境模型；此外，「即時(shí)測(cè)知」與「即時(shí)預(yù)警」在架構(gòu)上就有明顯差異，預(yù)警的時(shí)間間隔愈長(zhǎng)，其誤報(bào)的可能性就愈大；如何在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，取得適當(dāng)?shù)恼_率，這就涉及救災(zāi)及防災(zāi)機(jī)制的需求取捨。

最後一個(gè)部分，由於災(zāi)害的預(yù)測(cè)及預(yù)警，需要整合多種的物理量進(jìn)行運(yùn)算，此時(shí)一個(gè)功能完整的單一平臺(tái)，透過(guò)M2M的模式整合資訊而後進(jìn)行綜合判斷，才能夠進(jìn)行較完整的整合性分析作為災(zāi)害預(yù)警的基礎(chǔ)。要達(dá)成前述的目標(biāo)，必須藉由開放性的資訊整合介面，接收來(lái)自各類不同規(guī)格的集錄設(shè)備進(jìn)行資料蒐集、傳輸與整理從而進(jìn)行分析完成災(zāi)害預(yù)警的模型；之後再針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果，整合資料庫(kù)進(jìn)行交叉比對(duì)與驗(yàn)證，以增加預(yù)警模型的正確性，如此，即可透過(guò)雲(yún)端運(yùn)算架構(gòu)，分享蒐集、分析及比對(duì)的相關(guān)結(jié)果，從而建立更完整且全方位的預(yù)警架構(gòu)。

穩(wěn)定而完整的預(yù)警模型

如何在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，取得適當(dāng)?shù)恼_率，這就涉及救災(zāi)及防災(zāi)機(jī)制的需求取捨。

圖2 : 氣候鉅變，天災(zāi)所造成的損失越來(lái)越大，各國(guó)政府開始重視因環(huán)境及氣候變遷所產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。(Source: DEVIANT ART)

對(duì)於監(jiān)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展，由於環(huán)境感測(cè)種類的不同，許多不同類型的監(jiān)測(cè)物理量如地震資料、大地電場(chǎng)或應(yīng)用時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量應(yīng)變，其龐大的監(jiān)測(cè)資料量受限於頻寬無(wú)法直接傳送至雲(yún)端系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算，前端集錄傳輸設(shè)備必須配合適當(dāng)?shù)奶幚砥骷皵?shù)學(xué)分析軟體進(jìn)行初步演算，再將濃縮後的資訊送至雲(yún)端系統(tǒng)進(jìn)行分析運(yùn)算，以減輕通訊的負(fù)擔(dān)，但仍不可脫離現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需省電、小體積、等特性的基本原則，前端如果可以負(fù)擔(dān)更多的模型演算分析工作，通訊與雲(yún)端的運(yùn)算壓力就可下降，更多的資源就可以放在比對(duì)模型進(jìn)行環(huán)境預(yù)警分析。

從環(huán)境預(yù)警到氣候變遷，在環(huán)境資訊的前端感測(cè)、整合，到中間的通訊與後端的資料分析及運(yùn)算，均是不可或缺的一部分，作為系統(tǒng)預(yù)警及支援防災(zāi)需求的智慧系統(tǒng)，建力穩(wěn)定及完整的預(yù)警模型，提供更全面的預(yù)測(cè)協(xié)助防災(zāi)救災(zāi)決策，在科技的逐步進(jìn)步下，的確可以建構(gòu)更完整的防災(zāi)系統(tǒng)，但重點(diǎn)仍在於，智慧化的決策系統(tǒng)前端更有效率的決策與行動(dòng)，才是因應(yīng)氣候變遷所造成災(zāi)變的最有效控制

**刊頭圖片(Source: ESA)