第參章 降雨預報資料供應服務
3.1 接收與解析氣象局最新降雨預報產品
為接收與解析氣象局最新降雨預報產品，本計畫定期追蹤中央氣 象局預報降雨產品背景資料現況及是否有新產品釋出資訊，以更新至 降雨資料管理伺服器，目前各單位網格降雨預報產品整合項目共有六 項，分別說明如下：
1. 中央氣象局整合氣象雷達與測站定量降雨預報(QPESUMS)。
2. 氣象局決定性區域預報模式(CWBWRF：M04、M05)。
3. 氣象局系集區域預報模式(WEPS)。
4. 氣象局系集颱風定量降雨預報(ETQPF)。
5. 氣象局官方定量降水預報(於本計畫定名為 OFFICIAL)，此為颱風 豪雨期間進行洪水預報時優先採用之網格降雨預報產品，其次依 颱風或豪雨時期資料可提供時程選擇其他降雨產品。
6. 中央氣象局 PM 定量降水預報。
本計畫彙整各降雨預報產品之學理背景、檔案型態、網格解析度 及預報範圍等相關背景資訊如表3-2，並繪製表3-2中各產品的網格降 雨預報範圍繪製如圖3-1。由表3-2和圖3-1可瞭解降雨預報產品資料來 源、內容、檔案型態及降雨網格解析度與預報範圍等資訊均不同，為 易於各種降雨資料的維護、管理、應用及擴充，前期計畫已針對降雨 產品解析進行重大的變革，對於納入降雨資料管理伺服器的降雨預報 產品進行資訊統整，主要是透過自動資料處理背景程式進行不同的預 報降雨資料接收與解析，再統一擷取臺灣地區的預報資料，規劃一致 性之檔案儲存與命名方式，令不同的降雨預報產品有統一的輸出介面 以及相同的資料格式，讓使用者可快速切換使用不同降雨預報產品作 為其水理模式的輸入條件，或進行其他相關應用。
表 3-2 降雨資料管理伺服器現有降雨預報產品背景資料一覽表(1/2) (OFFICIAL)
氣象局系集颱風 Domain：
左下點(117.5500, 20.7900) 右上點(123.9200, 26.6600)
解析度 0.04
表 3-2 降雨資料管理伺服器現有降雨預報產品背景資料一覽表(2/2)
模式名稱 規格
氣象局決定性區域預報模式 (CWBWRF：M04、M05)
氣象局系集區域預報模式 Domain：
左下點(117.4644, 19.488573) 右上點(125.55682, 27.83566)
解析度 3 公里產品：
網格數=263 303 Domain：
左下點(117.4644,19.488573) 右上點(125.55682,27.83566)
解析度 3 公里產品：
網格數=263 303 Domain：
左下點(117.4644, 19.488573)
右上點(125.55682, 27.83566)
檔案取得方式 中央氣象局 PDS 中央氣象局 PDS 中央氣象局 PDS
108年洪水預警服務支援及智慧防汛系統研發應用
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(a) QPESUMS (解析度 0.0125) (b) CWBWRF-(M04、M05)、WEPS 系集、
PM (解析度 3 公里)
(c) ETQPF (解析度 0.04) (d) OFFICIAL (解析度 2.5 公里)
圖 3-1 各降雨預報產品網格分布
網格降雨預報資料的處理方法及檔案命名方式如下。各降雨預 報產品中，以QPESUMS之0.0125∘降雨網格為最高解析度，因此網 格解析度處理是以QPESUMS降雨網格為基準，將各氣象單位降雨預 報產品的網格點分別對應至QPESUMS的降雨網格點，依網格對應關 係輸出各降雨產品在QPESUMS網格點上的預報資訊，如此使用者在 分析應用時，只需依據QPESUMS網格點與其目標區域的對應關係，
即可計算得到不同降雨預報產品在其目標區域的網格雨量，如圖 3-2，再將不同時間解析度之降雨網格資料轉成時雨量，並於一個預 報領先時間輸出一個檔案，目的是為了讓使用者可以彈性直接擷取
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指定時段的降雨預報資料。檔案命名方式為grid_rain_0000.ttt，其 中，grid代表其為網格資料；ttt代表領先時間，ttt = 001, 002,…。檔 案格式參考荷蘭 Utrecht大學地理科學系(Faculty of Geographical Sciences)所制定儲存GIS資料的PCRaster格式，如圖3-3所示。圖3-3 為預報降雨分布輸出檔案範例，檔案內容中為108年11月01日02時 CWBWRF_M04預報第一個小時03時之降雨分布輸出結果，資料內 容請參考圖中說明，資料輸出後會壓縮成ZIP檔，依模式代碼、以及 演算時間（本地時間），分資料匣儲存，資料使用者可透過網頁(如 圖3-4所示)進行檔案下載擷取降雨預報資訊，作為防災應變措施之 參考。
圖 3-2 不同解析度降雨網格對應示意圖
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檔 案 範 例
說
明 第 1 列：檔案內容說明，含模式名稱，作業時間、預報時間，以 及網格解析度
第 2 列：說明以下資料欄數 第 3 列：說明以下第 1 欄為經度 第 4 列：說明以下第 2 欄為緯度
第 5 列：說明以下第 3 欄為降雨強度 (mm/hr) 第 6 列以後：各網格點資料
圖 3-3 108 年 11 月 01 日 02 時 CWBWRF_M04 預報第一個小時 03 時之全臺降雨分布輸出檔案範例
第一層：以模式代碼分匣
圖 3-4 網格降雨預報資料下載網頁示意圖(1/2)
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第二層：以時間分匣
第三層：Zip檔案
圖 3-4 網格降雨預報資料下載網頁示意圖(2/2)
氣象局於本年度為因應連續豪雨事件，於4月1日通知自5月1日 起上線3小時定量降水預報(QPF3h)，此產品僅於颱風警報期間及連 續豪雨期間所提供，並非為一固定供應之產品。此外，為配合QPF3h 的產品供應，同時更動到原本6小時(QPF6h)與12小時(QPF)之定量降 水預報產品，並自5月1日起停止原有供應方式。
惟自5月1日起觀察此供應調整方式，對於原有產品(QPF6h、
QPF)的供應穩定性影響甚大，署內過去主要採用QPF6h之官方預報 產品進行前述空間對應與資料供應流程(即表3-2中的OFFICIAL產 品)，以做為下游單位進行洪水預報工作所用，除此產品為氣象局之 官方預報產品外，同時依據過去經驗，此產品皆能提早供應至伺服
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器中，舉例而言，對於本地時間08時的預報產品，往往在06時便能 取得並進行後續解析及即時供應。圖3-5為自5月1日起監看此產品自 氣象局的接收情形，本節敘述資料供應機制變更至6月10日的資料接 收情形。
圖 3-5 QPF 系列產品接收情形
首先說明QPF6h資料的提供內容，依照氣象局於4月1日的通 知，產品檔案名稱命名方式為YYYY-MMDD-HHMM_TTTT.QPF6h .csv，其中各變數依序為年、月、日、時、分(皆為00)，要注意的是 時間所指為格林威治時間，用以組成此次預報產品的發佈時間(以正 報而言，發佈時間固定為0300、0900、1500、2100)，TTTT為預報 領先時間，代表累積結束時間點。例如，2019-0601-0300_0009.QPF6h .csv為發佈時間108年6月1日3時(格林威治時間)，換算成本地時間為 108年6月1日11時，0009表示預報結束時間為11+9=20時，亦即本地 時間108年6月1日20時，並往回算6小時預報時間為14時～20時的 QPF6h預報資料。也就是說，氣象局原則上於11時提供該次預報內 容，並應包含14時～20時、22時～02時、02時～08時、08時～14時 四個時間段的QPF6h資料。為方便進行時間戳記的轉換理解，參考 表3-3的內容，在表中的時間轉換上，僅標註時的戳記，於日期上係 自動往後推移，於數字標記上不說明日的變化。
108 年洪水預警服務支援及智慧防汛系統研發應用 對應本地時段 1400~2000 2000~0200 0200~0800 0800~1400 TTTT 0015 0015 0015 0015 對應本地時段 2000~0200 0200~0800 0800~1400 1400~2000 TTTT 0021 0021 0021 0021 對應本地時段 0200~0800 0800~1400 1400~2000 2000~0200 TTTT 0027 0027 0027 0027 對應本地時段 0800~1400 1400~2000 2000~0200 0200~0800
整理發佈時間落於5月1日至6月10日間共41日的QPF資料接收 情形，正常來說，每日應有4次正報，每次正報應該包含該次預報對 未來24小時之預報資料，資料內容為4個QPF6h檔案。圖3-6表示資 料缺漏日期與次數。上述41日期間應有41x4=164次正報，統計共缺 漏33次。另一項值得注意的是，在5月14日之前的缺漏情形為資料未 能接收，而5月14日之後的缺漏情形為收到無效資料(0KB)。
0
108 年洪水預警服務支援及智慧防汛系統研發應用 14:00-17:00累積雨量，右上為7/19 17:00-20:00累積雨量，上述兩者 雨量相加如左上圖所示，為7/19 14:00-20:00六小時累積雨量，與左 下108/7/19 14:00發布之QPF6h資料相符。中下為108/7/19 11:00發布 之 14:00-20:00 六 小 時 累 積 雨 量 ， 與 左 下 108/7/19 14:00 發 布 之 14:00-20:00六小時累積雨量值不同。另選時段繪製QPF6h資料如圖 3-8所示，左圖為108/7/20 05:00發布之14:00-20:00累積雨量，右圖為 108/7/20 08:00發布之14:00-20:00累積雨量，雖為不同時間發布之雨 量資料但值相同。由上述可知，雖然正、加報之QPF6h產品雖預報
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圖 3-7 QPF 正、加報資料比較(108/07/19 14:00-20:00 累積雨量)
圖 3-8 QPF 正、加報資料比較(108/07/20 14:00-20:00 累積雨量)
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