善用遙測技術 防災於未然

台灣地區天災不斷，幾個大一點的颱風與豪大雨來襲便造成台灣多處嚴重的水患，主要的原因是國土濫墾與水土保持不周，利用「遙測」來偵測環境已成全球趨勢，平時進行國土監測，災害來襲前化身為防災先鋒，將可有效降低災害損失。

這次莫拉克颱風重創台灣，其中8月8日一天將下逾2,000公釐雨量打破台灣歷年降雨記錄，同時也帶來巨大災情，造成部分南部山居部落為土石流所掩埋，台灣歷年災害不斷，主因既為天災亦為人禍，台灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓板塊的交接帶，河短流急，地殼活動劇烈且岩石構造破裂，由於地狹人稠，導致山坡土地超限利用，每逢颱風或地震等各種天然災害發生時，容易產生重大的災情，嚴重威脅人民身家財產，但卻遲遲未能建置防災體系，因此建立完善的防救災體系，並且納入生活之中，成為當今政府與每一位國民所須面對的重要課題。

遙測技術已成防災必備

以防災技術發展來看，目前全球應用最深為“遙測技術”簡單來說，也就是利用各種測定設備，像是衛星、各式感測器來偵測環境，建立龐大資料庫，以供各類機構、政府單位進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，遙測科學就是在研究如何應用客觀方法、儀器與技術來推估遠方的資訊，其應用範圍就非常地廣泛，例如氣象學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，天文學家可用遙測來估計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。

遙測的起源有人認為可追溯至1845年左右，真正的遙測技術幾乎是在人造衛星發射後才有長足地進步，也才認為是一門獨立的科學，1957年蘇俄發射了世界第一顆人造衛星「史潑尼克號」後，各種用途的人造衛星即不斷地被研發出來並發射升空，如通訊衛星、氣象衛星、軍事衛星、科學衛星和導航及定位衛星，資源衛星也是人造衛星家族中的一個成員。

1994年遙測中心並在國科會的經費補助下建立了資源衛星接收站，可接收以中央大學為圓心，半徑約3000公里範圍內的資源衛星掃瞄影像，成立國內唯一有能力接收與處理各國資源衛星影像資料的單位，目前此接收站可以接收法國SPOT衛星、美國Landsat衛星、歐洲太空總署的ERS衛星及印度的IRS-1C衛星，目前國內各遙測研究單位所使用的資源衛星影像幾乎均由此接收站所接收提供。

遙測中心本身即從事多項資源衛星資料的分析與研究，也肩負目前國遙測資料應用的推廣工作，因此所接收下的資料除了遙測中心自行分析外，也將這些資料製成各種形式的資料格式以供國內各相關單位利用。目前除了提供各種影像的數位影像檔外，也以高精度雷射列印圖片、照片、膠片、CCT磁帶、CD-ROM光碟片等形式提供給其他單位。

結合GIS 提昇防災效率

遙測必須配合地理資訊系統（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，藉由電腦設備與地理資料的組合，快速準確地提供空間資料的連結、儲存、規劃、查詢、分析及展示等功能。此外，拜電腦快速發展之助，其成果已可由二維空間轉換成以三維方式展示，或結合物件導向程式語言，另行開發執行軟體，在視窗、圖形工作平台上作業，以建立適合各種需求與任務的決策支援系統，因此若將空間中的各項整合資訊應用於自然災害的防治當中，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、個人電腦效率的提升、視窗作業環境的普及、網際網路的快速崛起與嵌入式作業系統的發展，再加上網際網路地理資訊系統技術、元件式地理資訊系統技術的發展，已逐漸改變了地理資訊系統發展的趨勢。這些科技資訊的發展，促使桌上型地理資訊系統與攜帶型地理資訊系統應運而生。

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、網際網路、PDA或行動電話，供使用者運用，使用地理資訊技術的成本也大幅降低，人們再也不需要花費大筆資金，購買昂貴的硬體與軟體，使得地理資訊系統得以走入普羅大眾的日常生活中，地理資訊系統的普及化已然成為未來發展的新趨勢。這樣的發展除可增進人類生活的便利與水平外，當災害發生時，就能轉變成災害評估與控管的利器；目前應用於災害控管的新科技，多集中於電子地圖、個人數位助理等方面。

電子地圖結合遙測，就可進行防災工作，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，以了解地面目標物特性的技術。進行遙測的載台種類甚多，一般耳熟能詳的有衛星、飛機、熱氣球等。

對於土石流災區而言，由於災害發生位處山區，災情分布又極為廣大，若使用上述的載台除了拍攝費用昂貴之外，準備工作也需花費一段時間，對於災害地區的搶救與復舊，顯得緩不濟急，於是人們嘗試使用另外一種價廉且可快速獲得災區影像的方法，雖然所獲影像品質與其他平台所拍攝的影像仍有一段差距，但災區搶救，時間第一，利用遙控無人飛行載具進行災區監測，是目前較為可行的方法之一。

安研化身遙測先鋒

針對遙測在救災方面的研究，目前台灣民間企業唯一投入遙測軟體發展的安研科技營運長黃思瑋表示，其實目前台灣政府機構的的遙測建置已相當多，不過由於未加整合，且緊作為書面報告的數據引用，因此仍未能完全發揮應有效益。

黃思瑋指出，遙測系統的建置，最主要困難在於系統中心資料與各種通訊網路的整合，就架構來看，系統核心為資料中心，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，鏈結各處嵌入式系統，再接收嵌入式系統連結的感測器所接收之資料，形成龐大的資料採擷網。

目前安研與工業通訊廠商泓格合作，採用泓格的G450產品整合電源、通訊、資料記錄等功能，由安研研發軟體，再加上有完API，使用者可自行開發外掛軟體，此外再結合伺服器，成為一整套完整系統。

針對防災領域所使用的設備，黃思瑋表示規格要求特別高彆虛採用工業等級規格，例如寬溫、防塵、防震、防破壞等穩定性，遙測防災系統可整合各種子系統，提昇整體效益，例如結合雨量監測與水位監測，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據計算出下游20分鐘後的水位，決定閘門開啟或關閉，此外收集的數據也可賣給金融機構作為巨災債券的利率參考。

台灣目前多數政府機關如同農委會、水利署、林務局都有遙測系統建置，不過系統未加整合，不但造成重複建置，而且資訊不能互通，效益也相當有限，黃思瑋表示，安研的產品強調扁平化架構，系統架構完成後，只要有權限，都可上設置的網路介面瀏覽資料，透過資料的整合制定防災政策，將災害降至最低。

資料來源: 機械技術第295期 王明德 2009/9/15