成功大學全球觀測與資料分析中心

發展與應用多尺度遙測平台,在關鍵時空中進行觀測,並深入分析資料,將全球變遷引發的環境危機,轉為人類永續發展的契機。
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2015WRA

計畫名稱:「104年度多尺度遙測影像分析與展示平台擴充維護」

委託單位:經濟部水利署

配合本署緊急應變值班所需,提供防災救災輔助決策資訊系統。整合更多水文、氣象、救災資訊於單一平台,提供水利署各級單位使用者在共通平台上擷取不同層級所需的防救災資訊。為有效達成上述目標,本計畫完成下列七大工作項目:

1.整合各種水文、氣象觀測產品與防災應變所需相關圖資,以及本年度計畫所產製之各項圖資,提高防災空間資訊系統之實用性。

 圖1 各種水文、氣象、警戒、災情圖資於系統套疊,以空間分佈方式呈現

2.立歷史颱風路徑資料庫,並就歷史災害事件,依照時間軸展示該事件各重要時間點之相關空間資訊,提供防災應變上之模擬演練參考。

表1 圖資整合與使用說明

緊急應變階段

主要目的

使用圖資

蘇迪勒颱風事件回顧導覽影片分鏡

一、颱風接近

研判颱風是否侵台

氣象局預測颱風路徑

各國預測颱風路徑

二、海上颱風警報發布

機具調度

氣象局預測颱風路徑

各國預測颱風路徑

抽水機分佈

防汛備料

三、陸上颱風警報發布

研判降雨分佈情形

氣象局預測颱風路徑

各國預測颱風路徑

衛星雲圖

雷達波圖

3小時累積雨量圖

ETQPF

四、颱風登陸前12小時

研判降雨分佈情形

氣象局預測颱風路徑

微波影像圖

衛星雲圖

雷達波圖

3小時累積雨量圖

ETQPF

警戒資訊

五、颱風登陸

隨時注意警戒資訊

氣象局預測颱風路徑

微波影像圖

衛星雲圖

雷達波圖

3小時累積雨量圖

ETQPF

警戒資訊

六、即時災情回報

緊急應變

淹水災情

水利設施

七、解除海上陸上颱風警報

注意颱風後的降雨

氣象局預測颱風路徑

衛星雲圖

雷達波圖

八、颱風離開後

注意颱風後的降雨

衛星雲圖

雷達波圖

3.新增套疊圖資輔助功能,包括:

(1)常用圖資記憶選單:依據使用者個別需求,可透過系統建立常用圖資之記憶選單,例如於災害事件各階段所關心的不同圖資,可預先設定儲存,俾利爾後再次使用時可快速套疊常用圖資。

圖2 常用圖資記憶選單示意圖(左)未勾選圖資(中)圖資勾選完成(右)讀取儲存之圖資

(2)指定區域篩選圖資功能:建立以河川局管轄範圍為單元,篩選範圍內之圖資。

圖3 指定區域篩選圖資功能-以第一河川局轄區範圍篩選為例

(3)圖資套疊透明度調整、圖片輸出及列印功能

圖4 圖資套疊透明度調整功能示意圖(上)調整前(下)調整後

圖5 列印輸出工具下載,利用工具加註文字或標示

(4)KML檔案匯入及匯出功能

圖6 KML檔案(a)匯入、(b)匯出功能

4.於災中配合水利署相關值勤作業,達緊急應變小組一級、二級開設標準,於4小時內派員進駐水利署,協助解決系統問題並提供相關圖資諮詢至應變小組撤除。

圖7 昌鴻颱風期間派員進駐經濟部水利署災害緊急應變小組

  圖8 提供災中氣象資訊、災情資訊、各種位置圖、雷達取像規劃等圖資

圖9 災後各種空間資訊整合

5.至水利署所屬各單位,配合水利署內其他教育訓練合併辦理,以深入各地多場次方式加強推廣「防災空間資訊系統」,提供水利署於災中快速應變及災後快速瞭解災情;並針對今年度新增或修正之功能,錄製系統操作教學影片並加掛於系統內,供使用者學習操作。且至水利署所屬機關訪問實際使用人員,以改進防災空間資訊系統,以提升防救災資訊服務效率。

  圖10 防災空間資訊系統教育訓練、教學影片及訪談照片

6.於今年蘇迪勒颱風期間NCDR規劃拍攝雷達衛星影像,並且提供原始影像于水利署進行後續處理分析,於取得影像後快速進行濾波、正射、水體範圍判釋,發布於系統。但因此次拍攝時間過於接近颱風登入時間,影像受半徑較大之雨胞影響,品質不佳。僅針對可較清楚看見地表的三星鄉、冬山鄉及蘇澳鎮進行水體範圍判釋。

河川圖 鄉鎮界 水體範圍 淹水測站 淹水災點

圖11 蘇迪勒颱風(左)災前福衛二號影像及淹水測站位置圖(右)災後雷達衛星影像套疊水體判釋圖層及淹水災點位置圖

圖12 通報之淹水災點與雷達衛星影像判釋水體比對

7.因應旱災情況嚴重決議蒐集產製2014年9月之後的石門、曾文、南化及烏山頭水庫庫區福衛二號影像。因石門水庫之水位降至歷史低點,部分庫區露出水面,故可由多期光學衛星影像中精準圈繪出各期之水線範圍,再結合當時之水位高度資訊,可建立部分庫區之數值高程模型。可計算各水庫實際蓄水能力,刻正與過去資料進行比對,以了解部分庫區變遷或淤積之空間分布情形。

圖13 石門水庫 (1)福衛二號假彩色影像(2)數值高程圖(3)剖面圖

表2 利用記影像產製出數值高程模型推算石門水庫之體積變化


日期

水位高(m)

面積(m2)

體積(m3)

體積差值(m3)

2015/3/18

218.82

4,084,336

46,658

---

2015/4/6

220.00

3,844,512

42,010

4,648

*體積計算為水位高往上至DEM最高水位