第伍章 自動化訊息推播系統開發
5.2 建置智慧推播訊息系統
完成前節防災單位常用媒介評估後,本計畫成果採用LINE平臺 推播機制進行智慧推播訊息系統開發,本工作項目開發之推播內容 包含以下資訊:
1. 氣象局豪大雨及颱風警特報發布資訊 2. 豪大雨及水利署開設預警報資訊 3. 颱風路徑現況及預警報訊息
4. 類似歷史颱風排名與歷史災情推播
5. 水情現況及預警報訊息(包含水位、雨量、水庫) 6. 高屏地區高效能即時淹水預報內水防汛熱點預警訊息
為建立智慧推播系統,需依序完成水情資料庫、推播資訊分析 模組、使用者設定機制、推播資訊彙整模組、推播平臺傳輸機制之 建立,建置流程如圖5-4所示。
以下分項說明各項推播資訊分析模組、推播機制之建置方式及 推播成果。
圖 5-4 智慧推播系統建置流程
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一、氣象局豪大雨及颱風警特報發布資訊模組
中央氣象局之豪大雨特報係依據觀測/預報資料評估可能之豪 大雨資訊,而颱風警特報則係依模式預報之颱風路徑評估可能達到 海陸警報發布資訊。
本 模 組 介 接 氣 象 局 氣 象 開 放 資 料 平 臺 (https://opendata.cwb.gov.tw/index)之天氣警特報資訊,以C#程式語 言解析豪大雨特報及颱風警報之cap檔(如圖5-5所示)後,擷取相關 推播資訊,如警特報有效時間、警特報詳細說明等。除此之外,為 讓使用者可對全臺預警範圍一目瞭然,本計畫另以PYTHON程式擷 取氣象局網頁中豪大雨預警縣市圖(如圖5-6所示)一併推播至LINE 中,供防災人員參考。
圖 5-5 豪大雨特報 CAP 檔示意圖
圖 5-6 豪大雨預警縣市示意圖
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圖5-7所示為採用LINE官方帳號之推播實例,內容為中央氣象 局於108年07月02日發布之豪雨特報,推播文字內容包括有效時間 及詳細說明,並附上警戒範圍圖檔供參。
圖 5-7 108 年 07 月 02 日「LINE 官方帳號」豪雨特報推播實例 圖5-8所示為採用LINE Notify之推播實例,內容為中央氣象局 於10月01日所發布之豪雨特報。
圖 5-8 108 年 10 月 01 日「LINE Notify」豪雨特報推播實例
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二、豪大雨及水利署開設預警報資訊模組
前期計畫已將各雨量站觀測降雨與其對應網格點預報降雨資 料定時匯入資料庫中供後續應用,107年計畫更完成河川局豪大雨 預警報及水利署開設預警報兩個研判模組之建置。本計畫整合前述 開發之成果,完成推播資訊分析模組之建置,提供豪大雨及水利署 開設預警報資訊,以下分別說明各模組功能。
河川局豪大雨預警報模組以C#程式語言撰寫,依據選定之時間 及降雨預報產品,即時讀取該時間資料庫內各雨量站過去24小時觀 測與未來48小時預報降雨,並依中央氣象局豪大雨特報標準(大 雨:24小時累積雨量達80毫米以上,或時雨量達40毫米以上;豪雨:
24小時累積雨量達200毫米以上,或3小時累積雨量達100毫米以 上。大豪雨:24小時累積雨量達350毫米以上;超大豪雨:24小時 累積雨量達500毫米以上),滾動窗方式(Moving Window)計算每小 時雨量站各延時累積降雨,而後判定雨量站所屬河川局轄區,產製 各河川局之豪大雨預警研判結果(如圖5-9之說明)。
圖 5-9 河川局豪大雨預警報研判模組之研判說明
水利署水災開設條件共分為三部分,分別為署應變小組開設、
部應變小組開設及中央災害應變中心開設,其條件依據開設等級而 有所不同,詳如圖5-10。
水利署開設研判模組之降雨資料演算機制與河川局豪大雨預 警研判模組相同,計算完累積雨量後判斷該雨量站所在縣市,再逐
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時比對各縣市雨量站達豪大雨標準情形,進而以各種開設標準評估 開設時間點,研判機制如圖5-11所示。
此模組除可進行值勤開設預警外,另有雨量站觀測已達研判機 制及降階研判機制。觀測已達機制係隨時監控觀測現況是否達制定 之開設條件;降階研判機制則是當防災應變中心已開設時,將掃描 全預警時段之最後一個達開設條件降至無開設狀況的時間,提供降 階研判建議。
圖 5-10 應變中心開設條件
圖 5-11 水利署開設研判模組
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綜整以上模組資訊分析成果,河川局豪大雨預警研判機制提供 十個河川局可能達到(或已經達到)豪大雨標準之時間點以及所達到 之預警標準(如:豪雨、大豪雨、超大豪雨等);水利署開設預警研判 提供可能開設之時間點以及達開設預警研判之條件,供河川局亦或 防災人員參考。
圖5-12為108年07月01日13點使用LINE官方帳號所推播之河川 局豪大雨預警報實例,資料係利用07月01日12點QPESUMS_WRF 預報降雨進行研判,研判結果顯示二、七、十河局未來有可能達到 豪雨標準,可能達到時間分別為07月02日16時、07月02日14時、07 月02日16時。
圖 5-12 108 年 07 月 01 日 13 時「LINE 官方帳號」河川局豪大雨預 警報推播實例
圖5-13為108年09月28日03時使用LINE Notify所推播之河川局 豪大雨預警報實例,資料係利用108年09月28日02時之雨量站觀測 資料及QPESUMS_WRF預報降雨資料進行研判,顯示一、十河局 已達豪雨標準,而七河局14點將可能達到豪雨標準。圖5-14則為108 年09月25日14時使用LINE Notify所推播之水利署開設預警報實 例,資料係利用108年09月25日13時之QPESUMS_WRF預報降雨資 料進行研判,顯示2019年09月27日10時可能達到署應變小組之開設 標準。
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圖 5-13 108 年 09 月 28 日 03 時「LINE Notify」河川局豪大雨預警 報推播實例
圖 5-14 108 年 09 月 25 日 14 時「LINE Notify」水利署開設預警報 推播實例
三、颱風路徑現況及預警報訊息模組
107年計畫已介接中央氣象局颱風觀測及預報路徑資料至水情 資料庫中,本項資訊推播內容完成颱風預警報可能時間研判模組建 置,可進行颱風路徑分析。
本模組以C#程式語言進行撰寫,當接收中央氣象局最新觀測及 預報颱風路徑資料後,利用最新預報路徑、七級風暴風半徑以及颱 風移動速度,根據中央氣象局之海上、陸上颱風警報之發布標準(海 上颱風警報:預測24小時後颱風的七級風暴風範圍可能侵襲台灣或 金門、馬袓100公里以內海域;陸上颱風警報:預測18小時後颱風的 七級風暴風範圍可能侵襲台灣或金門、馬袓陸上),綜合評估颱風
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未來是否可能發布海陸警,並提供可能發布海陸警時間、可能碰觸 陸地時間、最接近時間、登陸後離開時間,亦或是距離過遠尚待觀 察等資訊,供防災人員參考。
除此之外,為參考各國颱風路徑預測資訊,模組另提供多國颱 風 路 徑 比 較 圖 ( 如 圖 5-15 所 示 , 資 料 來 源 為 https://www.typhoon2000.ph/),藉由各國颱風路徑比較,可了解颱 風未來走勢,即早應變。
*資料來源為https://www.typhoon2000.ph/
圖 5-15 多國颱風路徑比較圖
圖5-16為108年08月01日02點使用LINE官方帳號所推播之薇帕 颱風研判內容,依據中央氣象局最新預報路徑研判當時颱風過遠,
且陸上及海上颱風警報發布機會低,並提供各國路徑參考。
圖5-17為108年09月29日07點使用LINE Notify所推播之米塔颱 風研判內容,係依據中央氣象局最新預報路徑研判七級暴風半徑將 碰觸陸地之時間,並且推估海上及陸上颱風警報發布之時間點。
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圖 5-16 108 年 08 月 01 日 02 點「LINE 官方帳號」薇帕颱風預警資 訊及多國颱風路徑比較圖推播實例
圖 5-17 108 年 09 月 29 日 07 點「LINE Notify」米塔颱風預警資訊 推播實例
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四、類似歷史颱風排名與歷史災情訊息模組
107年計畫中已建置類似路徑歷史颱風專家預警系統,當接收 中央氣象局最新觀測及預報颱風路徑資料,且範圍介於經度113度 至126度之間時,經過類似路徑歷史颱風搜尋決策模組的演算後,
可得到類似路徑歷史颱風相關資訊。本模組已完成上述資訊推播功 能,當取得中央氣象局預報路徑後,隨即取得類似路徑歷史颱風搜 尋決策模組之分析結果,擷取前三名之路徑。取得類似歷史颱風排 名後,防汛人員可於第陸章6.3節類似路徑歷史颱風專家預警系統 展示平台獲取該歷史颱風災情相關資訊。
圖5-18為107年11月02日使用LINE官方帳號所推播之玉兔颱風 分析結果,顯示類似路徑之歷史颱風為2014年哈吉貝颱風。
圖5-19為108年10月22日使用LINE notify所推播之博羅伊颱風 及浣熊颱風分析結果。博羅伊颱風未進入歷史颱風分析範圍故無資 料;浣熊颱風分析結果顯示歷史相似路徑前三名之颱風高到低順序 為1967年黛納颱風、1982年肯恩颱風、1988年尼爾森颱風。
圖 5-18 107 年 11 月 02 日 07 時「LINE 官方帳號」玉兔颱風之類似 歷史颱風排名推播實例
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圖 5-19 108 年 10 月 22 日 00 時「LINE Notify」博羅伊颱風及浣熊 颱風之類似歷史颱風排名推播實例
五、水情現況及預警報訊息模組
水情現況及預警報訊息模組係利用前期計畫完成之洪水預 警、水庫預警等相關水情資料庫及模組成果提供訊息。
洪水預警內容包含全臺各水位站警戒及預警資訊,水位站警戒 資訊研判係模組自水情資料庫擷取水位站觀測後,依據各水位站警 戒值進行分析提供觀測警戒資訊;而水位站預警資訊係各河川局洪 水預報系統依指定之預報降雨(如:QPESUMS_QPF)所預報之轄內 水位站預警狀況。除提供觀測與預報達警戒之水位站外,亦提供該
洪水預警內容包含全臺各水位站警戒及預警資訊,水位站警戒 資訊研判係模組自水情資料庫擷取水位站觀測後,依據各水位站警 戒值進行分析提供觀測警戒資訊;而水位站預警資訊係各河川局洪 水預報系統依指定之預報降雨(如:QPESUMS_QPF)所預報之轄內 水位站預警狀況。除提供觀測與預報達警戒之水位站外,亦提供該