运用物联网技术 提升天然灾害防护力

由国家通讯传播委员会推动的灾防告警系统，可以广播方式进行传送警告信息到特定区域内的4G用户手机上，让民众得以提早因应天灾。图片来源：NCC

在高雄气爆恐惧尚未消散之际，台南又于2016年2月发生因地震而导致维冠大楼倒塌的悲剧，尽管前述两大事件都与人为疏忽有关，若能善用资通讯技术提早发现问题所在，绝对有助于降低损害范围。

其实根据世界银行于2005年公布的「天然灾害热点：全球风险分析」(Natural Disaster Hotspots：A Global Risk Analysis)报告指出，台湾是全球最易受天然灾害冲击国家之 一，约有73%人口居住在受3种以上灾害冲击的地区，遭受两种灾害冲击地区亦涵盖 90%以上人口。

为此，行政院科技部也在日前举办的第十次全国科学技术会议中指出，台湾正面临气候变迁的冲击影响，发生极端降雨淹水事件风险快速增加，自2000年起每年都会发生因极端台风来袭的豪雨事件。为此，唯有强化国土与环境监测、永续工程技术与遥测技术，改善既有监测设施及整合分析能力，以及建构跨部门的信息平台，才能才能保护民众的生命财产安全。

善用卫星影像辅助  有效监控土地变迁

为让整体国土规划政策更贴近实务，行政院内政部营建署早在15年前开始，便与国立中央大学太空及遥测中心合作，运用卫星影像进行土地变迁侦测，并以卫星影像光谱样区数据库网络查询管理系统、土地利用变迁侦测系统、变异点网络通报查报系统及数码化地面调查系统等4个系统为核心，全方位整合国土利用变迁信息，借此提升国土规划、经营与管理整体效益。

内政部营建署认为藉由卫星监测系统的严密监控，绝对能有效运用与管理土地资源，让宝贵资源得以永续使用，降低发生天然灾害的机率。举例而言，当国土利用监测计划完成普查之际，随即发现全台湾国土地违规使用发现率达20%以上，让稽查单位得以借此查缉土地非法使用的状况，让违规者逐一现形，避免更多非法土地被滥用。

此外，台湾海岸线长度约1,600公里，沿海地区蕴藏丰富的生物与景观资源，过去因人们活动、工业生产及经济发展等因素，导致海岸地区正面临自然环境遭受严重破坏，及过度人工化的问题。现今同样可透过高解析卫星影像协助，完整掌握各县市自然海岸线变化情形，并将数据回报给相关单位处理，有助于减少海岸资源再度遭到破坏，减少天然灾害的发生机率。

工研院携手富士通  打造自律型传感网

在缺乏完善水土保持计划下，近年来台湾受到土石流灾害有明显增加趋势，在缺乏完善警示机制下，最终发生高雄小林村灭村的惨案。尽管当有台风豪雨来袭之前，水土保持局都会主动发布土石流红色警戒区，但在缺乏资通讯技术的协助，多数县市政府只能被迫采取提早撤离的作法，消极避免再次发生前述的悲剧。

目前市面上常见监测边坡滑动技术，多半采取将雷射监测方式，或是将高精准度倾斜量测器埋入高警戒区的边坡之中，只是监测机器价格过于昂贵，以及配线、布建、或电池更换等不易的问题，加上仅能局限于单一区域使用，较难以做到大范围信息收集与监控，也让整体监测效果大打折扣。

为此，日前工研院宣布富士通研究所携手开发全新侦测系统，希望能运用多个可自行发电的传感器，透过无线相互串连之后，形成自律型物联网(M2M)传感网架构，在达成扩大信息收集范围的目标外，也能免去传统人工布线的之苦。

工研院表示，自律型传感网络技术防灾系统以多个无线传感器为核心，透过数据可自动交换而架构成的传感网络，非常适合应用于大范围面积的监测之用。尤其该系统最大特色之一，即是就算有部分传感器无法使用，仍然不会影响到整套系统的运作，加上传感设备的安装流程简便，所以非常适合用于边坡滑动或土石灾害的监控。

在此专案计划中，工研院将负责传感器、通讯网络、无线软件及能源控制的研发工作，并且将多个无线传感器布建在易于发生崩塌的实验场域中，可将收集到的边坡信息传输给线上服务器，方便让团队与台湾土木专家团队共同进行信息判读，作为系统改善的参考。

至于富士通则专注在自律管理软件技术开发的部分，包含线上控制、克服传感器间通讯障碍相关技术等等，确保在当无线通讯间产生杂讯，或部分一个传感器故障时，整体系统依然能够正常运作，维持预警通报系统的正常运作。

善用多种传感器协助  保护石化管线安全

为避免气爆事件再度发生，高雄市政府与当地石化业者合力推动多项安全强化措施，如成立 高雄市既有工业管线管理技术委员会、成立高雄市石化管线管理信息系统、成立石化管线实时监测系统、要求14家石化公司负责人签署「管线安全管理」承诺书、公布既有工业管线维运计划审查结果及监理检查收费标准。

前述种种作法，都是希望以国际级管理规格要求厂商做好工安维护，对既有管线进行拓展管理与监控，但若要改善石化管线的安全，唯有运用物联网传感技术，才能主动侦测石化管线使用过程中的安全。

在工研院IEK指出，许多石化大厂确保产业发展的稳定性，正积极开发其管线内、外装设多种先进的传感器，期望透过建构石化管线数据的方式，让管线管理更为透明且精准。如Enbridge与TransCanada正在发展蒸气传感管、光纤分布式温度传感系统、烯烃传感电缆、光纤分布式声波检测系统等技术，期望能够在管线发生问题之前，预先发现且进行修复。

至于PG&E则是投入发展非入侵式的3D侦测技术，该技术诉求可精准识别并测管道凹痕、裂纹与外表面的腐蚀状况，并且能将泄漏位置的 GPS 座标和温度、时间等数据存下来，作为问题修复与后续改善监测、管道配置重要依据，有助于降低石化管线的使用风险。

借镜日本防灾经验  NCC打造灾防告警系统

日本在2011年3月11日受到地震引发海啸侵袭的当下，许多东日本民众都受到警告简讯，使得整体灾害冲击降至最低，也让全世界都看到日本投注防灾系统带来的效益。

而同样身为天然灾害频传的台湾，随后也仿照日本的制度，由国家通讯传播委员会推动灾防告警系统，其特点为以广播方式进行传送，只要几秒便可针对特定区域内4G用户手机，发送由灾防业务主管机关发布的告警信息，如大雷雨实时信息、地震实时警报、地震报告、公路封闭警戒、水库泄洪警戒、土石流警戒、疫情通知、防空警报等。

台湾灾防告警系统是由政府灾防警讯端、信息汇整与派送端、信息传送管道端、应用终端等四大单元所组成，台湾五大4G运营商均已完成细胞广播控制中心的建置。因此，当运营商接收到灾害信息广播平台传送的警告信息，会主动将将相关灾害信息传送至用户端手机，让民众得以提早注意与因应，借此将天然灾害影响程度降至最低。