配合本中心近中程研究目標之加強災害預警及應變研判、針對新興及複合性 災害議題（如關鍵基礎設施、氣候變遷等）進行方法開發與衝擊評估，並研擬相 關減災策略。其分年工作重點為：CI 失效區域衝擊評估方法、應變需求之 CI 衝 擊評估與主題圖應用、不同災害情境進行災害衝擊分析-水庫受災失效時對下游 地區之衝擊評估、開發CI 系統相依性分析技術等。101-102 年度 P08 專案整體 工作架構示如圖2。
積極開發CI 失效災害衝擊評估方法，本 101 年度將以大台北地區大規模地 震災害關鍵基礎設施衝擊評估為重點，第一階段為建置基礎設施資產清單與衝擊 評估方法的開發。希望能與地震組相關專案結合，並由地震組提供災害危害圖與 PGA 等設定情境資訊，經本專案進行評估分析後，提供地震組進一步在減災規 劃應用處置。
基礎設施均具有相互關聯性，本專案開發系統相依性分析方法，運用鄰近關 聯矩陣、系統災害衝擊鏈、設施主被動關聯性、停止運作水準之投入產出模型與 風險評估的觀念等技術，建立系統衝擊關聯矩陣，經由不同的時序推估系統中各 元件之後果影響，藉以表現出其剩餘的運作水準與系統整體受衝擊情形。
P08 專案整體工作架構（101-102 年）
圖2
101 年度主要工作項目如下：
P08-1 CI 失效之災害衝擊評估：
1. 都會區CI 脆弱性與關聯性資料彙整與評估分析 2. CI 失效之災害衝擊評估方法
P08-2 災害管理需求之 CI 衝擊評估
1. 應變需求之CI 衝擊評估與主題圖應用 2. 水庫潰壩失效之區域災害衝擊評估 P08-3 系統相依性分析技術
1. 大台北地區之供電系統評估（地震災害）
2. 建立系統相依性分析方法數值模組
P08-4 協助行政院國土辦監督外部團隊與技術支援 1. 專業協調會議提供團隊相關專業諮詢
基礎設施失效之災害衝擊評估
Loma Prieta, CA, 1989; Northridge, CA 1994; Kobe, Japan, 1995; Turkey, and Chi-Chi, Taiwan, 1999; Guharat, India, 2001; Sumatra, Indonesia, 2004;
Pakistan, 2005; Sichuan, China, 2008; Haiti, 2010; Christchurch, New Zealand, and Tohoku, Japan, 2011。這些大規模震災共同的特徵為造成都會區建築物、
交通、維生系統與重要基礎設施的嚴重損壞，並引發連鎖性的災害。因此如何能 事先評估地震災情、提升區域以及都會區對於地震災害的抗災能力、降低災害損
失 一 直 是 各 方 努 力 的 課 題 。 目 前 最 主 要 的 方 法 為 發 展 地 震 災 損 評 估 系 統
（Earthquake Loss Estimation System），藉由系統性的分析，不但能預先評估 地震災情及災損，亦可作為土地規劃、災前建立救災準備與減災策略規劃之依 據。
最早的地震災損評估研究源於 1970 年代早期，在 1971 年發生 San Fernando 地震之後，美國政府需要了解人員傷亡情形，作為有效分配醫療資源 的依據。爾後將道路、維生設施、通訊等設施系統納入災損評估，用以規劃地震 後之緊急應變計畫。在 1997 年，美國緊急應變管理局（FEMA）首先提出地震 災損評估系統HAZUS（Schneider P. J.等, 2006；HAZUS-MH MR5, 2010）。近 年來，對於防救災的重視以及地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）技術的發展，針對不同區域以及地區設施系統的特徵，一些結合 GIS 的地 震 災 損 評 估 技 術 系 統 亦 大 幅 的 發 展 。 如 美 國 中 部 地 震 中 心 （Mid-America Earthquake, MAE Center）所開發的 MAEviz（Elnashai, A. M.等, 2008）、由挪 威 NORSAR 以及西班牙 Alicante 大學合作開發的 SELENA（Seismic Loss Estimation using a logic tree Approach）（Molina, S.等, 2010）、紐西蘭 GNS Science 以及 NIWA 共同開發的災害風險分析軟體 RiskScape（RiskScape User Manual, 2010）、土耳其 Bogazici 大學所開發之 ELER（Earthquake Loss Estimation Routine）（Karmer, Y.等, 2010）、歐盟整合型研究計畫 SYNER-G
（SYNER-G, 2009 和 2010）等。我國國科會於 1998 年引進 HAZUS 系統，並 由Risk Management Solutions（RMS）公司協助執行 HAZUS-Taiwan 計畫。
國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 （National Center for Research on Earthquake Engineering, NCREE）參考 HAZUS 之方法架構，於 2002 年開發台灣地震損失 評估系統 TELES（Taiwan Earthquake Loss Estimation System）。類似HAZUS 的分析方法，TELES 亦以行政區域作為分析單元，建立資產設施資料庫，並以 國內地質資料以及歷史災情資料修正各項評估模型，而部分分析功能仍持續開發 中。此外，結合中央氣象局的地震速報系統，TELES 增加提供早期地震災損評 估之功能（Yeh, C.-H.,等, 2006）。
圖3 所示為地震災損分析與減災的關係與基本步驟，包括了地震情境的模擬 (Seismic Hazard Identification)、建立分析資料庫（Inventory Collection）、直接
與間接災害衝擊評估（Direct and Indirect Impact Assessment），以及復原計畫 與減災策略（Restoration Plan and Mitigation Strategy）。其中地震情境的模擬 包括分析地震源、模擬地表運動特徵（位移、速度、加速度）分佈，以及地質情 形與土壤分佈狀況…等。建立分析資料庫則對社經資產（如:金融、工商企業、
人口分布…等），以及對於重要設施（建物、交通、學校、醫療資源、通訊、防 救災設施、維生設施…等）作地理空間位置上的系統資料彙整與分析。而直接災 害衝擊則利用脆弱性模型（Fragility Model），分析地震情境下設施項目損壞的災 害風險。藉由分析建築物以及重要基礎設施的損壞範圍與程度，評估人員傷亡以 Domestic Product, GDP）暴露於颱風、坡地、地震、海嘯等災害之比例均為世 界前五名。在近20 年（1980-2010）台灣災損統計之中，地震災損約 140 億美
與減災計畫、災後災害管理以及復原策略的規劃、企業與政府持續經營（Business Continuity Plan, BCP, and Government Continuity Plan, GCP）計畫、評估地 區抗災能力與回復力評估之參考。
地震損害分析與減災之關係架構 圖3
參考HAZUS（Schneider P. J.等, 2006；HAZUS-MH MR5, 2010）、Syner-G
（SYNER-G, 2009）、日本內閣府地震對策計畫（日本內閣府, 2012）以及我國 關鍵基礎設施安全防護計畫（行政院國家關鍵基礎設施安全防護專業服務委外研 究案第三階段），本研究歸納都會區震後損壞衝擊評估所需分析之類別以及項目，
如表1 所示。本研究第一階段為發展自來水、石油、天然瓦斯、電力四項維生系 統之震後損壞評估方法架構，另一項研究課題為針對政府、醫療、消防、警察等 防救災系統進行震後之能力評估。
參考國內外發展之災損評估系統，維生設施震後損壞評估之分析架構如圖4 所表示，包括地震情境模擬、設施資料調查、易損性模組開發、設施直接損壞評 估以及設施失效後之衝擊分析。其中地震情境模擬將以最嚴重和最易發生之兩種 地震情境作為分析對象；設施資料調查將就所選定之設施系統項目作清單調查，
建立設施資料庫包括設施點位、材料型式、設備容量等；易損性模組開發將蒐整 國內外之易損性曲線，篩選適合該區域設施特徵之曲線函數；設施直接損壞評估 模組則利用所建立之易損性模組進行分析；設施失效後之衝擊評估則利用設施損
壞分析之結果，套疊區域人口、社經資料以及其他重要設施等圖層，建立其影響 關係矩陣並作進一步之衝擊分析。本研究所開發之維生設施分析流程將可作為後 續其他維生設施分析之用，亦將作為重要防救災設施如醫療、消防、警察等系統 之震後能力評估之使用。
表1 都會區震後損壞衝擊評估分析項目
維生設施震後損壞衝擊評估發展架構 圖4