美 國 的 災 害管理 相關 業務 主要是 由〝 聯邦 緊急事 務管 理總 署 (Federal Emergency Management Agency,FEMA)〞來推動。美國聯邦緊 急事務管理總署自 1979 年成立以來,便積極發展、執行及支持各項災 害管理緊急事務管理的政策與相關計畫。例如:先後訂定如洪水保險、
災害應變、地震災害防治、颶風防治等許多國家級計畫。而從 1990 年 至今,美國發生了一連串的天然災害,如:發生於美國中部的颶風、1993 年美國中西部的洪泛災害、北嶺大地震及發生於加州的森林大火。不論 其災害規模的大小,均造成無數生命、財產及社會經濟的損失。究其原 因,則是由於一般人對於災害的認知不足所造成的。因此,美國聯邦緊 急事務管理總署近年來所積極推動之國家型災害管理策略,主要包含了 下列五個要素:
1 災害的認定與風險性評估。
2 結合資訊技術的應用,將災害管理研究成果與技術移轉給各單位。
3 引發大眾對災害的認知,並加強災害管理的教育與訓練。
4 鼓勵並提供相關資源給災害管理相關研究。
5 建立災害管理領導與協調的體系。
由於近年來資訊技術的快速發展,尤其在處理空間資料方面的技術 有長足的發展,上述所列的五個要素基本上都需藉由資訊相關技術來做 整合性的應用。其中最重要的則在網路資訊技術及空間資訊系統(Spatial Information System)的應用。透過網路的應用,例如:災害管理相關 WWW 網站的架設,及各災害管理研究機構與相關單位的連線;將能非
常有效率的串聯上述所列的五項要素,並符合災害管理業務所需〝即時 性〞的需求。
另外,由於災害評估、防災及救災…等相關問題都具有其空間特 性。因此,在美國目前災害管理業務的推動上,特別強調其空間資訊系 統的建置與應用。美國聯邦緊急事務管理總署在其災害管理資訊系統的 發展主要將以往的研究成果與技術,整合成災害管理相關的工具與技 術,並予以推廣應用。例如:美國聯邦緊急事務管理總署委託美國Risk Management Solution(RMS)公司所發展的 HAZUS 地震災害損失模擬評 估軟體,即是將以往美國各研究單位對地震災害潛勢(Potential Earth Science Hazard, PESH)及地震災害所引發的建物設施的直接損壞及間接 損壞、直接社會經濟損失及間接損失…等相關研究,藉由基本資料庫的 建置與地理資訊系統技術的應用,針對地震災害損失所整合的工具。並 交由各州、郡…等地方政府使用。未來也計畫以此為基本架構,將其損 失評估擴及颶風及洪泛所引發之災害損失。
二、美國防災資訊系統中相關技術之應用
除了上述所提及資訊技術的應用以及研究成果與技術的整合與應 用外,美國聯邦緊急事務管理總署更積極的推動各種〝災害緊急事務管 理系統〞,此套系統最主要的目的乃在於做災害潛勢分析及防救方案的 研擬。因此,此系統需能提供決策者災害相關資訊,例如:災害以往發 生的地點、何處是災害最可能發生的地區、災害變化的狀況、災害的危 險性分析、需何種程度的防災措施、災區內將會有多少人、逃生路線的 選擇與避難地點的位置。
目前發展的〝災害緊急事務管理系統〞架構在電腦技術及災害評估 模式的整合應用上。而所將整合的相關技術有下列幾種:
1 地理資訊系統:地理資訊系統一般可用來蒐集、展示、管理及分析 大量的空間資訊及其屬性資料,以解決複雜的研究、規劃及管理的 問題。在此,地理資訊系統主要則是用來做為境況模擬評估的工具。
境況模擬評估的主要目的是在事先提供決策者正確而且即時的災情 資訊。境況模擬評估的工作需整合災害的認定、預設災區基本資料 的蒐集及災害損失預測模式等技術,用以預測災害的形式、大小、
頻率、受災人口數及建物設施的損壞狀況。並依此即時推估災區內
所可能需要的救援規模及形式。此外,災害產生的同時及事後,也 可用地理資訊系統來分析並修正所使用的災害損失預測模式。雖然 地理資訊系統乃是境況模擬評估所需最主要的技術,但要有效且迅 速的做好境況模擬評估,還需有一個完整的資料庫作為基礎。此外,
網際網路的應用也將扮演越來越重要的角色。
目前美國災害緊急事務管理總署及其他相關單位已應用地理資 訊系統的技術在下列相關計畫之中︰
(1) 在國家洪泛保險計畫(NFIP)中,數百張相關地圖已用地理資訊系 統的技術製成數位畫圖集。
(2) 美國災害緊急事務管理總署在 1993 年美國中西部水災之後,便 積極的建置緊急事物支援團隊所需的地理資訊系統(Emergency Support Team, EST GIS),EST GIS 總共蒐集了包括美國 TIGER Class 的基本圖、美國基本分區單元圖及其他如水壩位置及有害 物質存放位置…等,共 24GB 資料量的的資料庫。
(3) 美國災害緊急事務管理總署與美國交通部共同發展液態及天然 瓦斯管線的地理資訊系統資料庫。而用此資料庫提供全國性天然 災害對高爆炸性管線的衝擊性分析所需的基本資料。主要是利用 此資料庫,結合了其他相關資料,圈選了美國十大高危險或高損 失區的位置。
(4) 美國災害緊急事務管理總署針對北達克塔及南達克塔州等水災 連續發生的地區,以地理資訊系統發展了水災資料庫,並將其推 廣至相關政府部門及規畫單位,以用來規畫未來短期及長期的防 洪計畫。
2 遙感探測技術:
遙感探測技術是一種資料蒐集的工具,決策者及災害研究專家常 用遙感探測技術來取得災害的相關資訊。如︰受災範圍、災情的嚴 重程度及受災種類。此外,將遙測技術與地理資訊系統作整合後,
更是一種快速且符合經濟效益的資料蒐集工具。
目前在美國應用遙測技術於災害管理的工作中,除了用飛機所拍 攝的航空照片及錄影帶外,也用衛星微波系統來取得災害的資訊。
一般而言,LANDSAT 及 SPOT 衛星資料是最常被使用的資料。另外 由加拿大所發射的RADARSAT 衛星所產製的立體 Synthetic Aperture Radar(SAR)雷達波資料也逐漸被用於災害管理的工作。有別於傳統 的LANDSAT 及 SPOT 衛星系統,RADARSAT 衛星除了可用來蒐集 日間的資料外,也可用來蒐集夜間的資料。由於其雷達波能穿越雲 層,所以資料的蒐集將不受天候的限制。除了上述遙測系統外,目 前美國也在探討應用高解析度的National Technical Means, NTM 系統 及預計將於1998 年啟用的商業衛星系統在災害管理工作上。
3 災害損失評估系統與模式︰
美國災害緊急事務管理總署所彙整的災害損失評估模式一般都 被應用於颶風、水災及地震災害損失評估上。目前美國災害緊急事 務管理總署也正與其他相關研發機關,進一步的修正這些模式,並 且予以系統化,以便整合成災害管理決策支援系統。目前美國災害 緊急事務管理總署所彙整的災害損失評估模式庫有如下幾種:
(1) 雷 電 自 動 偵 測 系 統 (Automatic Lighting Detection System, ALDS):利用全國氣象網路所蒐集的資料,來預測雷擊所引發森 林大火的機率。
(2) 聯邦緊急災害管理資訊系統(Federal Emergency Management Information System, FEMIS):此系統是由美國災害緊急事務管理 總 署 的 西 北 太 平 洋 實 驗 室(Pacific Northwest Laboratories for FEMA) 和 美 國 陸 軍 共 同 為 化 學 物 質 儲 存 整 備 計 畫 (Chemical Stockpile Emergency Preparedness Program)所發展的自動化決策 支援系統。
(3) TTSURGE 及 FEMA SURGE:此為二維的流體力學模式,用來 做熱帶龍捲風所產生的巨浪高度、潮汐、海岸設施及暴風浪高度 之間詳細的水文分析。
(4) The Sea Lake and Overland Surges Hurricanes (SLOSH) Model:此 為二維的流體力學模式,用來預測海岸及內陸暴風雨在不同時間 內引發水災的潛勢。此模式被美國國家颶風研究中心(National Hurricane Center)用來為美國災害緊急事務管理總署及美國陸軍 工兵署做大西洋及波斯灣沿岸城市的疏散計畫。
(5) The Automatic Coastal Engineering Software Package:為美國陸軍 工兵署所發展的軟體,其整合應用海岸沖刷模式及海水逕流模式 對海岸設施做分析。
(6) TSU2:為美國陸軍工兵署所發展的海嘯波逕流模式。
(7) The Geophysical Fluid Dynamics Laboratory tropical Cyclone forecasting Model:被美國國家颶風研究中心用來預測北大西洋 盆地颶風的動向及大小。
(8) HURISK:此模式是由國際科學應用公司(Sciences Applications International Corporation)所發展。此模式可用來分析熱帶暴風雨 及颶風的型態,並分析其對大西洋沿岸的特定地區所產生的災 害。
(9) The SBEACH Model:此為海岸工程研究中心所發展的二維經驗 模式,其主要用來預測暴風雨所引發的海岸沖蝕及災後復原。
(10) The Norwegian Geotechnical Institue’s Statistical Avalanche Runout Model:以統計的方法,利用歷史性的資料來預測雪崩的路徑及 距離。
(11) The PCM Avalanche Dynamics Model, Swiss Avalanche Dynamics Model 及實際模擬模式:用來預測雪崩速度、加速度、距離、
路徑…等相關資料。
(12) 國家強度暴風雨預測中心(The National Severe Storms Forecast Center)及地區單位強度龍捲風及雷雨預測計畫(Severe Local Storms Unit’s Tornado and Severe Thunderstorm Forecast Program)