全面监控环境信息 国土防灾走向智能化

台湾长期受各种天灾侵袭，防灾技术向来属于全球领先地位之一，近年来物联网概念逐渐成熟，台湾的救灾体系也大量导入相关技术，透过广布的传感网络与云端平台，打耖出更据智能的防救灾系统。

台湾的地形特殊，长年受风灾与地震侵袭，逼使台湾戮力研发防灾科技，台大土木工程学系(前内政部长)李鸿源就指出，相对于其他国家，台湾在防灾技术仍属领先，从这几年风灾都仅有财产损失，未有因灾死亡等绩效就可看出，之所以会有此佳绩，原因于台湾相关单位大量将IT技术应用于防灾系统，透过传感、通讯、数据处理等设计，充分掌握国土环境信息，不过李鸿源也指出，台湾一直未能成立救灾总署，对台湾未来的国土监测与防灾相当不利。

整合大量信息 打造灾害应变系统

在环境监控领域中，国土是最庞大、复杂的体系，必须透过完整而长期的监控，方能在灾害发生时有能力应变，也因此需要一个常态性的救灾总署，平时可以侦测国土环境，灾害发生时可实时掌握各地灾情，进行灾害预警与整合中央与地方各部会的防灾救援工作，同时透过灾害的趋势分析进行研判，提供决策者预警操作与资源调度，由此类架构作法来看，国土安全是物联网概念的最佳具体实现者，平时传感器等设备撷取信息并储存累积为历史数据，透过分析后进行应用，事实上台湾的类似架构也已上线，国家研究院的灾防中心之前就设计了「灾害应变决策辅助系统」。

此系统整合超过20个单位将近120项防灾数据，除各项基本数据与实时监测数据外，还结合研究单位历年防灾成果与社会经济数据，可提供完整防灾决策参考，由于台湾国土环境的滥垦滥伐等破坏性相当高，高破坏性又导致不确定性，因此环境监测必须相当实时，方能准确掌握所有状况。

台湾国土监测的另一个问题是灾害的多为复合型，也就是风灾往往不只是风灾，还会引起土石流等，复合型灾害对于信息的整合更需重视，这类系统的需求主要在于结构化分析所有地理、灾害及人文自然信息，透过云端运算技术与其她单位进行数据交换与分享，并利用图像化与GIS整合，可让防灾决策更全面，此外包括气候模式降雨分析、雨量预报模式、淹水潜势分析、坡地灾害潜势分析等，都加以整合比对信息，预判灾害潜势。

这类系统在平时即可针对淹水、土石流等相关信息进行分析，作为地方政府在防灾的规划参考，灾害应变阶段，则可整合各类预警通知及作为，快速掌握情资，以进行更完整的决策分析。

防灾预警系统架构重点

不过要完成此一目标，信息的搜与整合相当重要，在建置防灾预警系统时，必须先思考系统功能需求的先后次序，台湾的IT技术发达，相关应用产品种类繁多，不过多已单一产品方式销售，并未以整体系统设计为出发点。

一个能够全方位提供防灾预警的系统，必须注意几个面向。
1. 如何稳定而正确的蒐集信息：包括计数器、电力与通讯元件都须稳定运作，在正确性方面，包括监测物理量的数码滤波、现场信息传输的补遗机制，以及现场与数据库信息同步传输等要素，这些动作在环境监控中虽然基本，不过多数政府机关在整合时，易因各单位的本位主义，而难以达成要求。
2. 解释与分析所撷取的监测数据，并建立相关预警数学模型：以雨量为例，数据可能显示1小时内下了200毫米的雨量，但这200毫米是平均1小时下，或是集中在1小时中的某10分钟下？这对灾害的预测与判断会产生不同结果，透过信息的整合，才能依此建立防灾的环境模型，此外「实时测知」与「实时预警」在架构上有明显差异，预警时间区隔越长，其误报的可能性就越大，如何决定适当的时间区隔，取得高正确率，涉及救灾与防的需求取舍。
3. 开放性整合界面：由于灾害的预测与预警，需要整合多种物理量进行运算，此时需要功能完整的单一平台，透过M2M模式整合信息，才能有完整的整合性分析作为灾害预警基础，要达成此一目标，必须藉由开放性信息整合界面，接收来自不同规格的设备蒐集、传输、整理数据，进而打造灾害预警模型，最后再将预测结果交叉比，让预警模型的正确性更高。
4. 公共数据的开放：藉由长期数据传感所撷取的环境信息，将累积为国土环境的大数据(Big Data)，这些大数据必须有一定程度的数据开放(Open Data)，所谓的Open Data并不是全新的概念与词汇，「Open」不仅是公开而已，更重要的部分仍是「开放」使用，近期之所以最近较受到注目，主要仍是因为网际网络的普及，让人们较容易接收到相关理念思维，以台湾为例，目前台湾已整合交代理网、卫星摄像、水利资源、地质调查等图资，并与警政、户政、防灾地图、实价登录等五百多种地理信息整合，打造全国地理信息系统「图资云」(TGOS Cloud)，由于救灾最重要的是防灾的准备，因此台湾在图资云的的建构上，也特别重视整备部分，透过开放信息的标准化及套叠，将地理信息整合民政、户政等相关信息，甚至将警力、兵力等人利分派，以及车辆、器材的信息整并，即可初步建立救灾资源的决策系统，让地方及中央政府得以整备相关资源，以待移动的整体掌握

国土监测设备需求大不同

相较于大楼或工厂端的监控环境，这类系统的稳定性与可靠性要求更高，前者的系统对稳定性的容许较低，也因为这类应用多有人为管理，在除错与备援方面，可有人员直接介入，另外室内环境较佳，无论通讯或电力都更稳定，可以提供更好的设备维护，国土监控除环境恶劣外，也无法实时得知设备状态，当软件有误，更无法介入除错，因此系统的可靠度要求会更加严格，除了稳定性外，开放性也是国土环境监控的重点，在环境预警系统建构时，对于不同设备的数据格式，也有所不同要求，不过万变不离其宗的是，前端现地系统与后端云端运算平台的整合，必须要连贯而密不可分。

对于国土环境监控系统的未来发展，由于环境传感种类的不同，许多不同类型的监测物理量如地震数据、大地电场或应用时域反射技术测量应变，其庞大的监测数据量受限于带宽，无法直接传送到云端系统运算，前端集录传输设备必须配合适当的处理器与数学分析软件进行初步演算，再将浓缩后的信息送至云端系分析运算，以减轻通讯的负担，但仍不可脱离现场设备需省电、小体积等特性的基本原则，前端如可负担更多模型演算分析工作，通讯与云端的运算压力就可下降，更多运算资源就可用于比对模型进行环境预警分析。

从环境预警到气候变迁，在环境信息的前端传感、整合，到中间的通讯与后端的数据分析及运算，均是不可或缺的一部分，作为系统预警及支持防灾需求智能系统，建立稳定与完整的预警模型，可提供更全面的预测协助防灾救灾决策，这几年物联网技术进展快速，透过物联网架构，国土环境监控将更实时而准确。