第四章 系統實現與案例展示
4.4 系統展示案例
當執行 Microsoft Visual Studio C# 之後跑出的第一個畫面如圖 13 所示，使 用者可以在道路中斷門檻值的欄位下輸入在自然災害尚未發生或是剛侵襲台灣 不久時，道路遭到中斷之風險的數值，等輸入完風險值之後按下左上角的開始按 鈕，程式就會開始執行搜尋已經形成孤島之區域以及那些區域尚未形成孤島，右 上角有關於地圖的功能則會開啟新視窗畫面提供使用者做為參考依據，而相關地 圖功能則要等待程式執行完並顯示出完整文字資訊後，地圖按鈕才可以點以選顯 示在地圖模式中的紅旗所標示形成孤島之鄉鎮市，並顯示尚有哪些區域是可以相 互連接未形成孤島的區域。
圖 13 系統初始畫面
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根據周力沛(2011)提及，天然災害的形成與自然環境息息相關，若人們處於
將去除斷層脆弱度除以基準值後得到正規化數值，在將正規化的數值除上 1.1 得
實際颱風造成鄉變成孤島的道路風險值做比較，若實際颱風的道路風險值相較於 自然脆弱之道路風險值來的精確，則使用實際颱風的道路風險值作為預設的道路 風險。
表 12 實際災害造成鄉孤島的道路風險值
鄉鎮市 實際次數 正規化 道路風險值
達仁鄉 5 0.6 0.5
金峰鄉 9* 1.0 0.9
東河鄉 0 0.0 0.0
成功鎮 0 0.0 0.0
卑南鄉 0 0.0 0.0
海端鄉 9* 1.0 0.9
長濱鄉 0 0.0 0.0
延平鄉 0 0.0 0.0
臺東市 0 0.0 0.0
池上鄉 0 0.0 0.0
鹿野鄉 0 0.0 0.0
太麻里鄉 4 0.4 0.4
關山鎮 0 0.0 0.0
大武鄉 5 0.6 0.5
註：1.94 年、95 年、96 年、98 年、100 年、101 年、102 年颱風資料 2.*為基準值
3.正規化=實際次數/基準值 4. 道路風險值=正規化/1.1
資料來源：臺東防災資訊中心
在表 12 的實際次數中可以發現僅有達仁鄉、金峰鄉、海端鄉、太麻里鄉與 大武鄉在颱風侵襲時有實際造成鄉孤島的區域。結合表 11 修改後自然脆弱度的 道路風險與表 12 颱風實際造成鄉孤島的道路風險如表 13 所示。
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表 13 結合表 11 與表 12 之道路風險結果 14 所示，資料表檔案名稱為 code.csv。鄉鎮市與鄉鎮市連接的道路風險以風險值 較高的設為道路風險，以達仁鄉到大武鄉為例，風險數值是 0.5 與 0.9，則取較 高的 0.9 為道路風險作為較嚴謹的選擇方法。
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表 14 對比取捨後形成的道路風險
本研究以莫拉克颱風以門檻值為 0.5，由於莫拉克災情較為嚴重所以門檻值 的設定以標準較低的 0.5 進行展示，並且用附錄附錄三中莫拉克帶來的平均(總雨 量/天數)降雨量如表 15 所示，與附錄一中實際造成鄉鎮市形成孤島的情況調整 道路風險，調整的準則為若有形成孤島則在每一個雨量的區間以乘 2 來計算，若 沒有形成孤島則在每一個雨量的區間以 0.1 累加，如表 16 所示，調整的區分為 南迴公路(達仁鄉、大武鄉、金峰鄉與太麻里鄉)、南橫公路(海端鄉)，縱谷區域(台 東市、卑南鄉、鹿野鄉、延平鄉、關山鎮、池上鄉)以及東海岸(東河鄉、成功鎮、
長濱鄉)等區段調整後的道路風險如表 17 所示，並且來展示系統是否可以找出與 附錄一中莫拉克颱風所形成的孤島一致。結果如圖 14 所示，展示出來的結果是 與莫拉克颱風造成太麻里鄉、金峰鄉、達仁鄉與海端鄉的結果是一致的。因此，
在莫拉克颱風所造成的鄉孤島災害中，本研究之孤島識別系統是可以與過去莫拉 克颱風造成的歷史災害所形成的孤島區域是一致的。如表 18 所示。
鄉鎮市 鄉鎮市 道路
風險 風險因素 道路
臺東市 卑南鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 9 臺東市 太麻里鄉 0.8 過去颱風有造成孤島影響 臺 9 卑南鄉 太麻里鄉 0.8 過去颱風有造成孤島影響 臺 9 太麻里鄉 金峰鄉 0.9 過去颱風有造成孤島影響 臺 9 大武鄉 太麻里鄉 0.9 過去颱風有造成孤島影響 臺 9 達仁鄉 大武鄉 0.9 過去颱風有造成孤島影響 臺 9 卑南鄉 東河鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 11 東河鄉 成功鎮 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 11 成功鎮 長濱鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 11 卑南鄉 鹿野鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 9 鹿野鄉 延平鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 9 鹿野鄉 關山鎮 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 9 池上鄉 海端鄉 0.9 過去颱風有造成孤島影響 臺 20 關山鎮 池上鄉 0.1 過去颱風未造成孤島影響 臺 20
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表 15 莫拉克颱風平均降雨量
表 18 鄉鎮市形成孤島的誤差
達仁鄉 大武鄉 太麻里鄉 金峰鄉 海端鄉
莫拉克颱風造成鄉孤島地區 O O O O O
系統識別出孤島地區 O O O O O
因此，未來如果有發生類似莫拉克颱風行走的路線(附錄一)以及與莫拉克相 似降雨量(附錄二)則可以使用對比取捨後的道路風險來進行孤島識別的判讀。接 著我們以最北端的海端鄉與最南端的達仁鄉來展示地圖的案例，說明其地圖功能 是可以使用的，如圖 16 與圖 17 所示。表 19 包含了有鄉鎮市之孤島區域的、土 地面積(KM2)、村里數、鄰數、戶數、人口數以及人口密度，資料表檔案名稱為 TAITUNG.csv。
表 19 各鄉鎮人口土地資料
臺東市 109.7691 46 1,035 37,697 109,576 998.24 卑南鄉 412.6781 13 300 6,519 18,379 44.53 成功鎮 143.9939 8 186 5,385 15,984 111 太麻里鄉 96.6523 9 142 4,490 12,094 125.13
關山鎮 58.7351 7 135 3,203 9,849 167.69 東河鄉 210.1908 7 220 3,523 9,523 45.31 池上鄉 82.6854 10 125 3,226 9,356 113.15 鹿野鄉 89.698 7 97 3,106 8,676 96.72 長濱鄉 155.1868 6 115 2,902 8,477 54.62 達仁鄉 306.4454 6 56 1,460 7,160 103.55 海端鄉 880.0382 6 41 1,089 4,535 5.15 大武鄉 69.1454 5 97 2,494 4,103 13.39 延平鄉 455.8805 5 43 1,075 3,621 7.94 金峰鄉 380.6635 5 36 998 3,526 9.26
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圖 14 孤島識別系統以門檻值為 0.5 之識別結果
圖 15 為非孤島之各鄉鎮之間相互連接的節點圖，連線上的數值為調整後的 道路風險值。
圖 15 莫拉克颱風鄉鎮連接節點圖
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圖 16 得知達仁鄉鄉的經緯度為北緯 22 度、東經 120 度，土地面積總共是 96.6523(KM2)，村里數有 9 個村里、鄰數有 142 鄰、戶數有 4490 戶、總人口數 總共有 12094 個人，人口的密度為每平方公里居住 125.13 人。
圖 16 達仁鄉相關資料
圖 17 顯示海端鄉經緯度為北緯 23 度、東經 121 度，土地面積總共是 880.0382(KM2)，村里數有 6 個村里、鄰數有 41 鄰、戶數有 1089 戶、總人口數 總共有 4535 個人，人口的密度為每平方公里居住 5.15 人。
圖 17 海端鄉相關資料
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除了測試莫拉克之外，本研究以另一個海棠颱風來做展示案例，用附錄三中 莫拉克帶來的平均(總雨量/天數)降雨量如表 20 所示，根據表 20 得到的平均降雨 量加上調整道路風險的準則，可以得到表 21，與附錄一中實際造成鄉鎮市形成 孤島的情況調整道路風險加上門檻值 0.6 時，會不會跟附錄一所示，海棠颱風所 造成的鄉鎮市孤島是否會一致。根據附錄一的結果顯示，海棠颱風有造成的鄉鎮 市孤島有四個鄉鎮，分別為太麻里鄉、金峰鄉、達仁鄉與大武鄉。
表 20 海棠颱風平均降雨量
區段 平均降雨量
南迴公路段 834.33mm 南橫公路段 234mm
縱谷段 198mm
東海岸段 83.75mm
表 21 海棠颱風平均降雨量調整後道路風險
鄉鎮市 鄉鎮市 道路
風險 調整因素 道路
臺東市 卑南鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 9 臺東市 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 卑南鄉 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 太麻里鄉 金峰鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 大武鄉 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 達仁鄉 大武鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 卑南鄉 東河鄉 0.1 平均雨量在 130mm 以下 臺 11 東河鄉 成功鎮 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 11 成功鎮 長濱鄉 0.1 平均雨量在 130mm 以下 臺 11 卑南鄉 鹿野鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 9 鹿野鄉 延平鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 9 鹿野鄉 關山鎮 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 9 池上鄉 海端鄉 0.4 平均雨量在 200-350mm 臺 9 關山鎮 池上鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 20
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圖 18 孤島識別系統以門檻值為 0.6 的孤島區域
表 22 鄉鎮市形成孤島的誤差
達仁鄉 大武鄉 太麻里鄉 金峰鄉 海端鄉
海棠颱風造成鄉孤島地區 O O O O X
系統識別出孤島地區 O O O O X
系統識別出的結果如圖 18 所示根據附錄二顯示，在南迴公路段中海棠颱風 的總降雨量是很高的，從表 22 可以看出系統識別出的孤島與海棠颱風造成的鄉 鎮是孤島是一致的，因此，在海棠颱風來臨時，以表 20 之調整後道路風險對於 南迴公路的道路預設風險是可行的。圖 19 為非孤島鄉鎮市的相互連接圖，連線 上的數值為調整後的道路風險值。
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圖 19 海棠颱風鄉鎮連接節點圖
本研究在展示凱米颱風實際造成的鄉鎮是孤島與系統識別出的孤島區域是 否有一致，根據凱米颱風的平均降雨量如表 23 所示，根據平均降雨量與調整道 路風險的準則(表 16)，可以得知調整後的道路風險值為表 24。圖 20 顯示門檻值 為 0.6 之識別結果。
表 23 凱米颱風的平均降雨量
區段 平均降雨量
南迴公路段 508.58mm 南橫公路段 165.58mm 縱谷段 226.92mm 東海岸段 157.08mm
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表 24 凱米颱風調整後的道路風險值
圖 20 孤島識別系統以門檻值為 0.6 之識別結果 鄉鎮市 鄉鎮市 道路
風險 調整因素 道路
臺東市 卑南鄉 0.3 平均雨量在 200-350mm 臺 9 臺東市 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 卑南鄉 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 太麻里鄉 金峰鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 大武鄉 太麻里鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 達仁鄉 大武鄉 0.8 平均雨量在 350mm 以上 臺 9 卑南鄉 東河鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 11 東河鄉 成功鎮 0.3 平均雨量在 200-350mm 臺 11 成功鎮 長濱鄉 0.2 平均雨量在 130-200mm 臺 11 卑南鄉 鹿野鄉 0.3 平均雨量在 200-350mm 臺 9 鹿野鄉 延平鄉 0.2 平均雨量在 200-350mm 臺 9 鹿野鄉 關山鎮 0.3 平均雨量在 200-350mm 臺 9 池上鄉 海端鄉 0.4 平均雨量在 200-350mm 臺 20 關山鎮 池上鄉 0.3 平均雨量在 200-350mm 臺 9
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表 25 鄉鎮市形成孤島的誤差
達仁鄉 大武鄉 太麻里鄉 金峰鄉 海端鄉
凱米颱風造成鄉孤島地區 X X X X O
系統識別出孤島地區 O O O O X
表 25 的結果可以看出，實際造成孤島的鄉鎮是在系統識別是沒有的，而系 統識別出鄉鎮市的孤島在實際狀況下是沒有的。造成此誤差的因素在於，平均降 雨量以及在調整道路風險的準則上在凱米颱風中出現了差異，從表 22 可以看出 凱米颱風在南迴公路六天的平均降雨量為 508.58mm，且在調整道路風險的準則 上，超過 350mm 則調整成 0.8 的道路風險。在南橫公路六天的平均降雨量僅有 165.58mm，只落在平均雨量在 200-350mm 的區間，因此造成了誤差的結果。
表 25 的結果可以看出，實際造成孤島的鄉鎮是在系統識別是沒有的，而系 統識別出鄉鎮市的孤島在實際狀況下是沒有的。造成此誤差的因素在於，平均降 雨量以及在調整道路風險的準則上在凱米颱風中出現了差異，從表 22 可以看出 凱米颱風在南迴公路六天的平均降雨量為 508.58mm，且在調整道路風險的準則 上，超過 350mm 則調整成 0.8 的道路風險。在南橫公路六天的平均降雨量僅有 165.58mm，只落在平均雨量在 200-350mm 的區間，因此造成了誤差的結果。