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第參章 搜救優選規劃系統之功能與應用
海難案件發生時，若有精確的漂流推算與搜索規劃，輔以即時反應的海上救 援行動，對於後續搜救成效有絕對的影響，鑒於先進國家均已建置「搜救優選規 劃系統」，如英國的 SARIS（Search and Rescue Information System）、加拿大的 CANSARP（Canadian Search and Rescue Planning Program）及美國的 SAROPS
（Search and Rescue Optimal Planning System）等，該類系統以電腦化作業，將現 場海流、潮汐流、風吹流、風壓差等因素，及遇險船舶類型與人員狀態納入考量，
以求更精準地推算搜救區域。
目前海洋委員會海巡署於海難搜救任務中所使用的「搜救優選規劃系統」，
即為美國海岸防衛隊（US Coast Guard, USCG）結合國際海空搜救手冊相關作業 規定與民間電腦系統公司專業知能共同研發之「搜救優選規劃系統」（SAROPS）， 且美國在現行實務上之應用，除將該系統用於搜救案件外，亦用於海拋毒品及海 面溢油之漂流位置推估，本研究即嘗試擴大運用範圍，運用回溯漂流模擬功能，
以探討系統運用於防範非洲豬瘟之效益。
第一節 搜救優選規劃系統之架構概述
搜救優選規劃系統（Search and Rescue Optimal Planning System, SAROPS）」 為一套整合各種原件以完整提供搜救規畫的系統，這些原件包含地理資訊系統
（GIS）、精簡版共同繪圖架構（CMF-L）、ArcMap 及搜救工具列（SAR Tools），
為專門設計用於模擬遇險前之情境與遇險後之搜尋目標的漂流軌跡，以及利用可 取得的搜救資源為基礎，建立具備最大成功率（Possibility of Success, POS）的搜 尋計畫。
我國建置之搜救優選規劃系統係透過蒐集國內有諸多機關（中央氣象局、港 灣技術研究中心、海軍大氣海洋局、海洋科技研究中心等）及學校（臺大、中山、
海大等）單位之海象、氣象、海流、風力等環境資料，以電腦化作業納入現場海
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初步行動（Initial Action）、規劃（Planning）、執行（Operation）、結案（Conclusion）
等五個階段，1對於後續執行搜救的成效，有賴於精確的漂流推算與捜索規劃。
（US Coast Guard, USCG）採購使用之「搜救優選規劃系統（Search and Rescue Optimal Planning System, SAROPS）」，2並參考美國海岸防衛隊應用之搜救理論
（U.S.COAST GUARD ADDENDUM），3就系統之發展歷史、系統架構、理論基 礎、操作步驟等項目作簡要介紹。
一、 發展歷史
於 1974 年， USCG 最初使用「電腦輔助搜索規劃（Computer-Assisted Search Planning, CASP）」和「聯合自動工作表（Joint Automated Work Sheet, JAWS）」作 為海難搜救規劃之工具，基本上已具備現行搜救優選規劃系統的雛型與框架，惟 風及海流數據等項目的解析度不足，解析度取決於資料元單位的尺寸(Data Cell Size)，尺寸越小，表示解析度越高，而搜索區域內精確的風、流資訊是漂移計算 是否準確的重要因素之一，為了精進電腦輔助搜索規劃，USCG 於 2003 年進一
1 國際海空搜救手冊(International Aeronautical and Maritime Serach and Rescue manual, IAMSAR)，
由國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)與國際民航組織(International Civil Aviation Organization, ICAO)撰寫，VOL.2, Chapter 1.
2 資料來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Search_and_Rescue_Optimal_Planning_System_(SAROPS) ，（檢索日期 2020 年 3 月 10 日）。
3 U. S. COAST GUARD ADDENDUM TO THE UNITED STATES NATIONAL SEARCH A ND RESCUE SUPPLEMENT (NSS) To The International Aeronautical and Maritime Search and Rescue Manual (IAMSAR), The U. S.coast guard, 2013.
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步研發新一代的搜救規劃系統，具有快速、簡便、減少輸入數據，降低潛在人為 作業失誤，並透過高解析度的環境資料，以高成功率為前提，作後續搜救作業運 算，產生搜索行動計畫之工具。
USCG 為研發搜救優選規劃系統，與三間民間公司簽約，組成一個研發團隊，
分別是 Application Science Associates（ASA）、Metron 及 Northrop Grumman，由 ASA 負責環境數據、Metron 負責漂流模擬和搜救模式規劃、Northrop Grumman 負責圖形使用者介面，並由該團隊依據搜救理論，及持續更新、驗證與修正各地 區海域狀況，經過數年而研發出新一代的搜救軟體「搜救優選規劃系統（Search and Rescue Optimal Planning System, SAROPS）」，以符合實務上搜救業界及政府 單位之運用，自 2007 年開始，USCG 正式使用作為其海難搜救之規劃作業系統，
並取代舊版的電腦輔助搜索規劃工具。
就成本效益面向考量，美國海岸防衛隊（USCG）係有系統地執行搜救行動，
包含 5 個階段：意識、初步行動、規劃、操作和結論，由於每出勤 1 架直升機約 須耗費 9,000 至 14,000 美元/小時，而 1 艘巡防艦每小時須耗費 3,000 至 15,000 美元/小時來運作，為降低國家財政負擔，減少航空器、巡防艦艇在搜索區域的 航行時間，及避免浪費搜救資源，進而發展一套精確有效率的搜救規劃系統，以 求能即時救援人命。
二、 系統架構
搜救優選規劃系統主要由三個主要部分組成：圖形使用者介面（Graphics User Interface, GUI）、環境資料伺服器（Environmental Data Server, EDS）和模擬 器（Simulator, SIM），4分述如下（如圖 3-1）：
4 系統架構之內容參考 U.S.COAST GUARD ADDENDUM, 2013.
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圖 3-1 SAROPS 系統架構圖 資料來源：海巡署搜救優選規劃系統簡介資料
（一）圖形使用者介面（GUI）
GUI 是一種以圖形化為基礎的使用者介面，利用統一的圖形與操作方式供使 用者使用，將環境系統研究機構（Environmental Systems Research Institute, ESRI）
的地理資訊系統，透過圖形式的介面，與 USCG 之「搜救工具」及「搜救優選 規劃工具」等進行操作，包含各種水文向量與網格圖及搜索計劃、搜索類型、搜 索區域的環境資訊及機率格狀圖等，均可顯示在海圖上，於網格圖中，顯示推估 搜索目標位於某處之機率，機率高低由紅至藍，紅色代表可能性最高之區域，而 深藍色則代表可能性較低之區域（如圖 3-2），系統的搜索規劃器並依各項因素來 建立搜索計畫（如圖 3-3）。
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圖 3-2 SAROPS 系統遇險目標位置可能性網格圖 資料來源：海巡署搜救優選規劃系統簡介資料
圖 3-3 SAROPS 系統搜索規劃器產生的搜索計畫 資料來源：海巡署搜救優選規劃系統簡介資料
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（二）環境資料伺服器（EDS）
EDS 架設於 USCG 的運作系統中心（Operation Systems Center, OSC），須透 過 USCG 內部網路才能取得有關整合美國各不同單位的風、流資料，如國家海 洋與大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)、美國海 軍（US Navy）等，而資料的更新則依不同的資料庫而定。風、流資料依涵蓋範 圍，可分為全球（Global）、岸際（Coastal）、區域（Regional）及聚合（Aggregated）
資料（如圖 3-4），每種資料各自具備不同特性，如解析度、資料元單位的尺寸、
觀測更新率、預報時間長度及信心值等，使用者可依案件狀況選擇適合的資料源。
EDS 包含了觀測系統各項數值模擬，如海表面溫度、氣溫、能見度、浪高、全 球或區域之潮汐及海流等，數值模擬提供隨時間和空間變化的風、流之最新資料，
如混合海洋及各地區沿岸數據，並經由海軍的研究人員、當地大學和研究中心不 斷更新檢視，以提高產出資料之精確度及可靠性。
圖 3-4 EDS 環境資料種類 資料來源：海巡署搜救優選規劃系統簡介資料