因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖初探

因應地震災害之都市智慧防災

策略藍圖初探

內政部建築研究所自行研究報告

中華民國 108 年 12 月

因應地震災害之都市智慧防災

策略藍圖初探

研 究 人 員：白 櫻 芳

內政部建築研究所自行研究報告

中華民國 108 年 12 月 （本報告內容及建議，純屬研究小組意 見，不代表本機關意見）

目 次

目 次 ... I 表 次 ... V 圖 次 ... VII 摘 要 ... XI 第一章 緒論... 1 第一節 研究緣起與背景 ... 1 第二節 研究內容與流程 ... 2 第三節 預期成果 ... 5 第二章 文獻回顧 ... 7 第一節 都市災害與都市防災定義 ... 7 第二節 地震災害特性 ... 8 第三節 智慧防災 ... 12 第四節 我國智慧防災相關政策 ... 14 第五節 經濟部水災智慧防災計畫 ... 24 第六節 智慧防災相關研究文獻 ... 27 第三章 我國因應地震智慧防災技術 ... 29 第一節 地震海嘯監測預警 ... 29 第二節 災害情資整合 ... 33 第三節 地震災害模擬技術 ... 39

第四節 受災空間情報蒐集 ... 45 第五節 社群網路之防災應用 ... 45 第六節 即時通訊軟體 ... 47 第七節 民眾防災 ... 47 第八節 智慧交通安全 ... 50 第九節 災害民生物資及志工人力整合 ... 52 第十節 災後緊急醫療 ... 54 第十一節 災害廢棄物 ... 57 第十二節 無人機救災 ... 60 第十三節 災後復建工程 ... 63 第十四節 小節 ... 64 第四章 國外因應地震之智慧防災技術-以日本為主 ... 67 第一節 日本地震海嘯監測預警 ... 69 第二節 日本災害情資整合與發布 ... 69 第三節 2020 東京奧運防災資訊網 ... 74 第四節 民眾智慧防災 ... 76 第五節 災後民生物資供應與運輸調度 ... 87

第十節 災後通訊環境確保 ... 96 第十一節 日本災區廢棄物處理 ... 97 第十二節 地震時電梯管制運轉裝置 ... 100 第十三節 防救災偵蒐輔助工具 ... 101 第十四節 「i-Construction」－ICT 導入工程建設 ... 104 第十五節 其他國家智慧防災成果 ... 106 第十六節 小節 ... 107 第五章 地震災害之都市智慧防災策略藍圖探討 ... 113 第一節 智慧防災之定義 ... 113 第二節 災害防救相關規定 ... 116 第三節 因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖 ... 124 第六章 研究發現與研究建議 ... 167 第一節 研究發現 ... 167 第二節 研究建議 ... 171 附錄 內政部建築研究所會議紀錄 ... 173 參考書目 ... 193

表 次

表 1-1 研究進度表 ... 4 表 2-1 因地震災害引起之現象與其影響 ... 9 表 2- 2 「智慧城鄉區域創新行動計畫」防災措施彙整 ... 15 表 2- 3 ide@ Taiwan 2020 (創意臺灣)政策白皮書工作項目概要整 理 ... 17 表 2- 4 「臺灣 AI 行動計畫」推動計畫重點整理 ... 20 表 2- 5「服務型智慧政府推動計畫」重點工作 ... 21 表 2- 6 「智慧政府推動策略計畫」推動創新服務內容 ... 22 表 3- 1 國內智慧防災技術（含資訊平台）彙整表 ... 64 表 4- 1 國外智慧防災（含資訊平台）技術彙整表 ... 107 表 5- 1 國內外智慧防災技術彙整表 ... 109 表 5- 2 都會區大規模地震可能災害課題之智慧防災技術應用 .. 115 表 5- 3 各級政府災害防救業務權責分工表 ... 117 表 5- 4 地震災害各級災害應變中心開設說明 ... 120 表 5- 5 各災害處置階段智慧防災項目之對應彙整表格 ... 126 表 5- 6 減災階段之智慧防災項目彙整 ... 126 表 5- 7 整備階段之智慧防災（含資訊系統）項目彙整 ... 127 表 5- 8 災害緊急應變階段災情蒐報之智慧防災(含資訊系統）項目 ... 143

表 5- 9 地震災害緊急應變災害搶救階段之智慧防災（含資訊系統） 項目 ... 147 表 5- 10 緊急應變後續處置之智慧防災（含資訊系統）項目 ... 153 表 5- 11 海嘯災害防救對策之智慧防災（含資訊系統）項目 ... 160 表 5- 12 因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖 ... 164 表 6- 1 國內外因應地震災害之智慧防災技術現況 ... 167 表 6- 2 因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖 ... 171

圖 次

圖 1-1 研究流程圖 ... 3 圖 2- 1 5G 未來應用情境 ... 24 圖 2- 2 水災智慧防災計畫四大策略圖 ... 25 圖 3- 1 區域及現地強震即時警報適用範圍 ... 30 圖 3- 2 即時警報系統應用 ... 31 圖 3- 3 智慧地震減災系統 ... 32 圖 3- 4 太平洋海嘯警報中心警示圖 ... 33 圖 3- 5 災害情資網 ... 34 圖 3- 6 民生示警公開資料平台 ... 35 圖 3- 7 災害防救資料服務平台 ... 36 圖 3- 8 災害潛勢地圖網站 ... 37 圖 3- 9 臺北市政府土壤液化潛勢查詢系統 ... 38 圖 3- 10 新北市政府全災型智慧化指揮監控平台畫面 ... 39 圖 3- 11 台灣地震損失模擬資訊網 ... 40 圖 3- 12 台灣地震早期損失評估資訊網 ... 42 圖 3- 13 台灣地震災情彙集資訊網 ... 43 圖 3- 14 地震衝擊資訊平臺分析項目及內容 ... 44 圖 3- 15 防災智慧城市模擬 0206 花蓮地震情境 ... 45 圖 3- 16 0206 高雄美濃地震結合社群網路空間情蒐案例 ... 46

圖 3- 17 地震防災救援 APP 圖示 ... 48 圖 3- 18 臺北市政府開發「災民證 APP」 ... 49 圖 3- 19 「1991 報平安網路留言板」 ... 50 圖 3- 20 智慧化省道即時資訊服務網頁面 ... 51 圖 3- 21 公路防救災資訊系統頁面 ... 51 圖 3- 22 智慧橋梁安全防災管理系統優勢 ... 52 圖 3- 23 衛生福利部重大災害民生物資及志工人力整合網路平台 53 圖 3- 24 健保醫療資訊雲端查詢系統示意圖 ... 54 圖 3- 25 基隆市消防局智慧緊急救護系統 ... 57 圖 3- 26 0206 地震廢棄物處理流程圖 ... 59 圖 3- 27 事業廢棄物聯單申報 APP ... 60 圖 3- 28 臺北市測試無人機搭建無線網路環境 ... 61 圖 3- 29 中華電信「空中基地台系統」 ... 62 圖 3- 30 臺北 101 大樓的強震儀分佈 ... 64 圖 4- 1 日本因應自然災害之防災技術架構 ... 68 圖 4- 2 日本陸海統合地震津波火山觀測網 ... 69 圖 4- 3 日本國土交通省綜合災害情報系統（DiMAPS） ... 70

圖 4- 8 日本 AI 防災協議會合作模式 ... 77 圖 4- 9 「LINE 防災聊天機器人」示意圖 ... 78 圖 4- 10 都道府縣 LINE 防災聊天機器人活用訓練圖示 ... 79 圖 4- 11 「防災速報 APP」避難情報發送流程圖 ... 80 圖 4- 12 「防災速報 APP」地震預警流程圖 ... 81 圖 4- 13 「防災速報 APP」海嘯預警流程圖 ... 82

圖 4- 14 2011 日本地震 Google Person Finder 頁面 ... 83

圖 4- 15 ICT 支援行人自主移動示意圖 ... 84 圖 4- 16 ICT 支援行人自主移動技術 ... 85 圖 4- 17 日本富士通災害信息管理系統（DIMS）架構 ... 86 圖 4- 18 NEC 群眾行動解析示意圖 ... 87 圖 4- 19 日本災後民生物資供應與運輸調度示意圖 ... 88 圖 4- 20 日本災後路況情報蒐集應用 ... 89 圖 4- 21 首都直下型地震韌性提升策略示意圖 ... 90 圖 4- 22 廣域災害救急醫療情報系統（EMIS）頁面 ... 91 圖 4- 23 醫療病歷雲端共用管理 ... 92 圖 4- 24 災害時精神保健醫療情報支援系統示意圖 ... 93 圖 4- 25 定期視訊訪談災區患者 ... 94 圖 4- 26 災民行政業務支援系統示意圖 ... 95 圖 4- 27 日本災後通訊確保措施 ... 97 圖 4- 28 日本災害廢棄物處理計畫制定流程 ... 98

圖 4- 29 日本災害廢棄物處理流程圖 ... 99 圖 4- 30 災害廢棄物處理支援系統（D.Waste-Net） ... 100 圖 4- 31 地震時電梯管制運轉裝置示意圖 ... 101 圖 4- 32 日本研發蛇形探測器 ... 102 圖 4- 33 日本 KDDI 無人機基地台 ... 103 圖 4- 34 無人機 300 公尺超高樓滅火 ... 103 圖 4- 35 日本「i-Construction」推動委員會架構 ... 104 圖 4- 36 高速公路局「全生命週期橋梁管理系統」架構 ... 105 圖 4- 37 美國 ShakeAlert 地震預警系統 ... 107 圖 5- 1 智慧防災架構示意圖 ... 114 圖 5- 2 都會區大規模地震可能之災害課題 ... 115 圖 5- 3 震災（含土壤液化）災害預防業務 ... 122 圖 5- 4 震災（含土壤液化）災害緊急應變業務 ... 123 圖 5- 5 震災（含土壤液化）災後復原重建業務 ... 123 圖 5- 6 海嘯災害防救對策 ... 124 圖 5- 7 都市智慧防災策略藍圖架構示意圖 ... 165

摘 要

關鍵詞：地震災害、智慧防災、防災策略 一、研究緣起與目的 全球暖化及極端氣候，造成極端降雨、乾旱、強颱及暴雨發生頻 率與規模呈現逐漸增加趨勢，加上全球地震活動頻仍，亦大幅增加災 害脆弱度。面對災害變遷的嚴峻挑戰，各國積極整合資通訊科技、物 聯網、大數據、人工智慧推展「智慧防災」，應用現代科技加強災害 監測預警、輔助救災決策，冀全面提升政府及全民的防災能量。行政 院「災害防救科技創新服務方案(108-111 年)」即以建構智慧耐災生 活圈，提供創新資訊服務以建構「安全」、「便利」與「興利」的生 活環境為目標，將持續精進各項防災科研監測與預警技術，擴大整合 「災害情資網」各項防災公共資訊與服務使用對象。 智慧防災科技概可分為水災、震災兩大主軸。107 年 0823 豪雨 重創中南部地區，經濟部已研提「水災智慧防災計畫（109-113 年）」 爭取經費，將逐年強化全國智慧水防軟硬體建設。而震災方面，「震 災（含土壤液化）災害防救業務計畫」已參酌近年重大地震災害經驗 將先進科技納入條文修正，經 2018 年 11 月中央災害防救會報第 39 次會議核定，爰於 108 年度「建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫 (1/4)」之「防災先進科技應用以及高齡社會防災因應」主軸項下，初 步探討「因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖」。 二、研究方法與過程 智慧防災技術主要利用網路與通訊科技，結合政府與民間力量， 來提高防災、抗災與救災的能力，也提升對災害應變的能量。本研究 將蒐集國內外因應地震災害之智慧防災技術，瞭解國際發展趨勢與應 用現況；參酌震災（含土壤液化）災害防救相關計畫」工作項目，對 應探討可資應用或發展之智慧防災技術與建議計畫，考量 地震災害所

造成的相關問題，盤點整理都市智慧防災策略藍圖，期提供相關計畫 研擬或後續研究規劃參考。其研究方法與過程如次： (一) 廣泛蒐集國內外因應地震災害之智慧防災技術，瞭解國際發展趨 勢與應用現況。 (二) 從地方政府防救災的角度出發，參酌「震災（含土壤液化）災害 防救業務計畫」工作項目，對應探討可資應用或發展之智慧防災 技術與建議。 (三) 研提因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖，提供相關計畫研擬 或後續研究規劃參考。 三、研究發現 (一) 盤點國內外地震災害之都市智慧防災技術： 1. 地震海嘯監測預警：地震監測預警（區域強震即時警報系統、 現地強震即時警報系統）、 海嘯監測預警。 2. 災害情資整合：NCDR 災害情資網、 NCDR 民生示警公開資 料平台、NCDR 災害防救資料服務平台 、 NCDR 災 害 潛 勢 地圖網站。 3. 地震災害模擬技術： 國震中心所開發台灣地震損失評估系統 （簡稱 TELES，含台灣地震損失模擬資訊網、台灣地震早期 損 失 評 估 資 訊 網 、 台 灣 地 震 災 情 彙 集 資 訊 網 ） ， 以 及 NCDR 地震衝擊資訊平台（TERIA）。 4. 災後空間情報蒐集技術：由衛星、航測飛機、直升機及無人 飛行載具等獲取具空間性的災情資料。

7. 防災 APP：如中央氣象局「地震測報 APP」、臺北市政府開 發「災民證 APP」。 8. 災害民生物資及志工人力整合：如衛生福利部「重大災害民 生物資及志工人力整合網路平台」、臺北市政府「物資捐贈 地圖」。 9. 災後緊急醫療：健保醫療資訊雲端查詢系統、 國家級災難醫 療救護隊、 緊急醫療管理系統、 智慧緊急救護系統。 10. 災害廢棄物：現階段災害後廢棄物處理仍採用三聯單紙本申 報作業，由於災害廢棄物處理係屬災後復原重建階段之工作 項目，其電子化管理可配合 APP 申報制度更成熟後再納入。 11. 無人機救災：無人機飛行基地台、無人機空拍等。 (二) 盤點國外（日本）地震災害之都市智慧防災技術： 1. 日本地震海嘯監測預警：日本陸海統合地震津波火山觀測網 2. 日本災害情資整合與發布：國土交通省「綜合災害情報系統 （DiMAPS）」、國土交通省國土技術政策綜合研究院「災情 分析決策支援系統」、國土地理院「災害風險地圖」。 3. 緊急災害速報：日本政府與電信業者合作，將災害情報發送 到每位民眾的行動電話。 4. 災害時 SNS 人工智慧情報分析：自動蒐集彙整分析 Twitter、 FaceBook、LINE 等資訊，提取出重要災害訊息。 5. 2020 東京奧運防災資訊網。 6. 民眾智慧防災：日 本 LINE 「 防 災 聊 天 機 器 人 」 、 YAHOO!JAPAN「防災速報 APP」、「Google Person Finder」、 Yahoo!日本避難所人員查詢、 行人自主移動 ICT 支援技術 （高齡、行動不便、外國人）、 日本富士通災害信息管理系 統。 7. 災後民生物資供應與運輸調度：強化「物資供應、運輸協調 雲端支援系統」，掌握避難所狀況管理、避難所物資請求、 物資調度運輸管理、物資庫存管理、出入庫管理、數量精算 功能、使用者管理等。

8. 災後交通網絡情況：運用衛星通訊網、無線通信網、車行 GPS 回報（如日本特定非營利活動法人 ITS Japan「自動車通行實 績情報」）與無人機航拍等技術整合，有效地掌握災區道路 通阻情況。 9. 災後緊急醫療：醫療病歷雲端共用、災害後精神醫療支援及 災區遠距醫療保健諮詢等。 10. 災民行政業務支援系統：災害時救援情報共用系統（Sahana）、 災民支援系統（被災者支援 システム），供避難所災民管理、 印製發送「受災證明」或「建築物受災證明」等。 11. 災後通訊環境確保：移動基地台、公眾無線網路。 12. 災區廢棄物處理： 災 害 廢 棄 物 處 理 支 援 網 絡 系 統 （D.Waste-Net）。 13. 地震時電梯管制運轉裝置。 14. 救災機器人：履帶式救援機器人、 蛇形機器人、救災無人機。 無人機功能廣泛，可應用於 勘查災情、 災區蒐集民眾手機訊 息、廣播避難疏散通知、聲源定位救援無人機、 運 送 物 資 （醫療藥品、血包、食物、水）；迅速遞送自動充氣浮標、 救生圈、救生衣； 安裝熱感應相機和夜視攝影機輔助夜間搜 救、無人機基地台、自動追蹤、 無人機宅配等。 (三) 國內外地震災害之都市智慧防災因應課題：綜合前述兩大技術盤 點結果，智慧防災主要應用於災害警報與災後緊急應變階段，亦 即都會區大規模地震可能之災害課題有關救災及收容安置問題， 包括人員傷亡、返家困難及避難收容、受困高樓救援、跨區救援

進行搶救災決策資訊，民眾自主防災資訊即時應變（如避難通知）， 以及公私部門重要設施設備的自動化安全控制裝置（如列車緊急 停車系統、地震時電梯管制運轉裝置）等。簡而言之，即為「災 害資料（情報）」之快速蒐集、統整、分析、傳遞、應變與應用。 (五) 第五章發現國內在災民行政業務支援、災區廢棄物處理等智慧資 訊管理應用較為欠缺。其中日本災害時ＳＮＳ人工智慧情報分析、 日本 LINE 「防災聊天機器人」、YAHOO!JAPAN「防災速報 APP」、行人自主移動 ICT 支援技術（高齡、行動不便者）、日 本富士通災害信息管理系統（DIMS）、NEC 群眾行動解析綜合 防災系統、物資供應、運輸協調雲端支援系統、災害時精神保健 醫療情報支援系統、災害時救援情報共用系統（Sahana）、災民 支援系統、日本富士通災害信息管理系統（DIMS）、災害廢棄 物處理支援網絡系統（D.Waste-Net）、首都圈地震韌性提升（監 測系統）等技術，為我國未來智慧防災技術研究可予強化之方 向。 (六) 提出因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖，可供相關計畫研擬 或後續研究規劃參考。本所研究課題建議：坡地社區自主防災 LINE 智慧防災動員指揮勘災應用（短期建議）、超高層建築智 慧防災策略之研究（短期建議）、超高層建築智慧防災推動方式 之研究（中長期建議）等。 四、研究建議 建議一 坡地社區自主防災 LINE 智慧防災動員指揮勘災應用（短期 建議） 主辦單位：內政部建築研究所 協辦單位：財團法人台灣建築中心 目前很多民眾或高齡者已相當孰悉 LINE 等工具，坡地社區自主 防災為防災第一線，災害發生後的動員、指揮、勘災與調度管理等， 建議可參考日本災害時ＳＮＳ人工智慧情報分析、LINE 「防災聊天

機器人」等技術，整合社區內人員進行動員、指揮、勘災等，達到經 驗傳承的功效。 建議二 超高層建築智慧防災策略之研究（短期建議） 主辦單位：內政部建築研究所 協辦單位：財團法人台灣建築中心 近年來強震即時警報技術已逐漸成熟，建議將地震監測及警報技 術納入超高層智慧智慧防災策略中。本研究建議於後續年度進行「超 高層建築智慧防災策略之研究」，廣泛蒐集日本超高層建築智慧防災 相關技術，供本所後續研究規劃參考。 建議三 超高層建築智慧防災推動方式之研究（中長期建議） 主辦單位：內政部建築研究所 協辦單位：財團法人台灣建築中心 日本近年廣域天然災害頻繁，加上高齡化社會，近年積極進行智 慧防災新科技之研究與推廣應用，除持續蒐集日本「超高層建築智慧 防災策略」等先進技術外，建議再深入就技術面、法規制度面，規劃 短、中、長期推動事項。

第一章 緒論

第一節 研究緣起與背景

壹、研究緣起 全球暖化及極端氣候，造成極端降雨、乾旱、強颱及暴雨發生頻 率與規模呈現逐漸增加趨勢，加上全球地震活動頻仍，亦大幅增加災 害脆弱度。面對災害變遷的嚴峻挑戰，各國積極整合資通訊科技、物 聯網、大數據、人工智慧推展「智慧防災」，應用現代科技加強災害 監測預警、輔助救災決策，冀全面提升政府及全民的防災能量。行政 院「災害防救科技創新服務方案(108-111 年)」即以建構智慧耐災生 活圈，提供創新資訊服務以建構「安全」、「便利」與「興利」的生 活環境為目標，將持續精進各項防災科研監測與預警技術，擴大整合 「災害情資網」各項防災公共資訊與服務使用對象。 智慧防災科技研究主要分為水災、震災兩大主軸。經濟部鑑於 107 年 0823 豪雨重創中南部地區，已研提「水災智慧防災計畫 （109-113 年）」逐年強化全國智慧水防軟硬體建設。而震災方面， 「震災（含土壤液化）災害防救業務計畫」已參酌近年重大地震災害 經驗與先進科技納入條文修正，經 2018 年 11 月中央災害防救會報第 39 次會議核定，爰於 108 年度「建築與城鄉安全防災韌性科技發展 計畫(1/4)」之「防災先進科技應用以及高齡社會防災因應」主軸項下， 初步探討「因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖」，以利本所後續 「防災先進科技應用」研究參考。 貳、研究背景 「震災（含土壤液化）災害防救業務計畫」已參酌近年國際間重 大地震災害經驗將先進科技應用納入條文修正，爰於本研究計畫盤點 國內外因應地震災害的智慧防災技術與搶救災工具，再對應「震災（含 土壤液化）災害防救業務計畫」工作項目整理出國內外實際應用或研

發中的相關技術，彙整提出「因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖」 之初步構想；並針對本所「建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫」 研提對應之研究課題。

第二節 研究內容與流程

壹、研究內容 一、廣泛蒐集國內外因應地震災害之智慧防災技術，瞭解國際發展趨 勢與應用現況。 二、從地方政府防救災的角度出發，參酌「震災（含土壤液化）災害 防救業務計畫」工作項目，對應探討可資應用或發展之智慧防災 技術與建議。 三、研提因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖，提供相關計畫研擬 或後續研究規劃參考。 貳、研究流程 本計畫研究流程如下圖 1-1 研究流程圖所示。

圖 1-1 研究流程圖 （資料來源：本研究整理） 研究課題審查 蒐集國內因應地震災害 之智慧防災科技 蒐集國外因應地震災害之 智慧防災科技 （以日本為主） 期末報告審查及修正成果報告 震災（含土壤液化）災害防救 業務計畫工作項目整理 撰寫期中報告與審查 研提因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖

本研究計畫已完成國內及國外（以日本為主）因應地震災害之智 慧防災科技蒐集，後續將依照「震災（含土壤液化）災害防救業務計 畫」工作項目且參酌審查意見，探討研提因應地震災害之都市智慧防 災策略藍圖及後續研究建議，研究進度如表 1-1 所示。 表 1-1 研究進度表 工作進度 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 研究課題選定 與諮詢審查 ● ● ● 文獻蒐集 ● ● ● ● 蒐集彙整國內 因應地震災害 之智慧防災科 技 ● ● ● 蒐集彙整國外 因應地震災害 之智慧防災科 技 ● ● ● 期中報告撰寫 ● 期中審查會議 ● 震災（含土壤 液化）災害防 救業務計畫工 作項目整理 ● ● 研提因應地震 災害之都市智 慧防災策略藍 圖 ● ● 撰寫期末報告 ● ● 期末審查會議 ● ● 修正成果報告 ●

第三節 預期成果

一、完成國內外因應地震災害之智慧防災技術，瞭解國內外發展趨勢 與應用現況。

二、研提因應地震災害之都市智慧防災策略藍圖。

第二章 文獻回顧

第一節 都市災害與都市防災定義

陳建忠、李威儀、施植明（2007）「台北市內湖地區都市防災空間系 統規劃示範計畫」曾針對「都市災害與都市防災定義」彙整詳細的定義與 說明 [1]。 1. 都市災害種類 (一) 自然災害：自然發生於都市中，且非人為所能產生的災害型態， 例如：地震、海嘯、颱風、水災、旱災及土石流等。 (二) 人為災害：主要指經人為而發生於都市中的災害型態。例如：都 市火災。產業公害及交通事故等。 (三) 複合性災害：都市複合性災害包含了人為因素影響的自然災害及 受自然災害影響的人為災害。複合性災害對都市環境的破壞程度 最為嚴重，通常因為不同的因素加入，而使原災害內容變質，並 加強原有的破壞性，造成都市受害規模的擴大。 2. 都市防災定義 (一) 狹義觀點：都市防災之狹義定義，主要為「建築防災」，其應建 立在都市計畫區內之有關都市空間、公共設施、公用設備及建築 物等，包含對風災、水災。震災、火災。危險物災害等所有災害 之預防、災害搶救及重建之工作 [2]。 (二) 廣義觀點：從廣義觀點而言，都市防災之層面應擴及至國土保全， 依日本建設行政之規劃，主要涵蓋：a.都市行政、b.河川行政（河 川整備、砂防、山坡地崩塌、海岸等災害防治及復舊）、c.道路行 政（各種層級道路規劃、道路設施及防震災之整備）。這三大項 之防災規劃理應涵蓋於總體防災規劃架構內。都市防災應做一貫 性、全面性的思考，使防災能面面俱到、發揮最佳功效，並能與 日常生活相結合，資源不重複浪費的有效利用。

第二節 地震災害特性

都市災害種類中以地震發生屬於無法控制及避免之天然災害，更是目 前無法預測之災害類型，而都市環境也因為地震災害發生而將可能造成不 同時問及程度的破壞。地震對都市環境的破壞可分為直接災害、間接災害 及後續災害 [3]。另彙整地震災害所引起的現象與影響如表 2-1 所示 [4]。 (一) 直接災害：在地震發生的同時引發的災害。稱為直接災害。例如： 地盤隆起、陷落、土壤液化、建築物崩壞、橋樑斷裂、瓦斯管線 破裂及建築物火災等。 (二) 間接災害：由於直接災害的擴大波及。進而造成的災害，稱為間 接災害。例如：建築物倒塌與橋樑斷裂以致影響交通，造成避難 及救災的困難；或是建築物個別火災，因消防延誤。而形成市區 大火，諸如此類皆屬於間接災害。 (三) 後續災害：前述的直接災害或間接災害，經過救援一段時間後仍 然無法解除，或由於這些災害而引發更大範圍、長期性、複合性 的災害，例如：都市機能降低導致經濟衰退，甚至因衛生條件不 佳引發疾病，造成人畜大量傷亡。 此外，地震災害發生及災情產生具有下列諸項特性： (一) 空間性：災害的發生或是災情的嚴重程度，常因空間條件的不同 而有差異。距離震央較近區域所造成災情必然會比相對距離較遠 區域災情較為嚴重。 (二) 時間性：相同條件的災害發生於不同時間，所造成的災情可能大 不相同。例如：同一規模的地震，發生在上下班的交通尖峰時刻

公路系統的整體運輸，以及連帶造成因運輸系統停止所帶來的關 聯經濟活動的許多問題。 (四) 累積性：雖然災害的發生常常突然而來，但其所造成的大多數災 情卻是長年累積的因素所形成的。例如地震災害都是臨時來襲， 令人措手不及，但若平時能夠注意防範，加強耐震措施，即使突 遭侵襲。其受害程度也將會大幅減輕。 (五) 複雜性：災情的形成原因非常複雜，同樣規模的災害可能由於人 為因素差異而導致不同程度的損害。例如建築物懸掛許多廣告看 板、招牌或是窗型冷氣機，若平日疏於維修保養，即使規模不大 的地震發生也可能造成掉落傷及人員。 (六) 複合性：由於災情具備了上述五個特性，災情的形成也可能是複 合的，即災害經常非單獨出現。通常會是不同災情的綜合體，這 在大規模震災中極易出現。例如震災不僅會造成房屋倒塌，也可 能會因瓦斯管線斷裂而發生瓦斯漏氣，再加上電線走火而發生嚴 重火災，造成更多的財物損失及人員傷亡。 表 2-1 因地震災害引起之現象與其影響 災害種類 災害現象 對都市空間及人員造成之影響 自然環境之破壞 ‧地盤隆起、陷落、開裂等 ‧山崩、崖崩、落石 ‧土壤液化導致地下泥水、泥沙 噴出 ‧海嘯 ．直接造成人員傷亡 ．導致構造物、維生管線、交通系統 等之破壞，而影響都市整體防救災 避難機能 人 為 環 境 之 破 壞 主 要 構 造 物 災害 ‧擋土牆護坡及圍牆龜裂、倒 塌。 ‧建築物及構造物龜裂、傾倒。 ．直接造成人員傷亡 ．建築物損壞影響其正常使用 ．倒塌之建築物阻塞交通、影響消防 救援及避難的進行 附 加 構 造 物 災害 ‧建築物內之配管、空調機械設 備等的損毀 ‧屋頂塔屋、水塔、煙囪、女兒 牆、戶外機電設備等的破壞 ．直接造成人員傷亡 ．因倒塌造成鄰物之損壞 ．因設備之破壞，影響建築物之機能、 甚至引發第二次災害

災害種類 災害現象 對都市空間及人員造成之影響 維 生 管 線 系 統災 害 ‧自來水管及下水道系統破損 ‧石油及瓦斯管道破損 ‧電力及通訊系統的災害 ‧電線桿、高壓電線鐵塔的傾倒 折損 ．直接造成人員傷亡 ．水管破裂造成淹水或交通障礙 ．停水或停電阻礙消防及避難行動 ．石油或瓦斯管線破壞引起爆炸或火 災，傷及人員、物資，並擴大受災 範圍。 ．電力、瓦斯管線損壞，引起二次火 災 ．通訊系統破壞或過度集中使用，降 低情報蒐集不利於指揮之貫徹 交 通 系 統 災 害 ．道路系統、橋樑及隧道變形、 斷裂 ．如公路、鐵路、捷運、高鐵 ．直接造成人員傷亡 ．交通機能癱瘓或降低，妨礙防救災 避難行動 火災 ．建築物初期火災 ．直接造成人員傷亡 ．造成建築物或設施物的損壞 ．延燒範圍擴大，形成市區大火，造 成通行的困難 危 險 物 品 災 害 ．化學藥品等危險物品傾倒或危 險物品外溢，釀成毒害或引起 火災。如氣爆。 ．防油堤破壞（石油儲存槽）造 成石油外流。 ．直接造成人員傷亡 ．引起火災或有毒物質擴散，威脅防 救災避難據點之安全 落下物災害 ‧建築物外部因玻璃、建築裝飾 材、災損廢棄物、懸掛物等之 掉落 ‧室內的書架、擺設物、傢俱、 照明器具發生傾倒、掉落 ．直接造成人員傷亡 ．落下物阻礙避難、救援行動 新 增 核災 ．核災污染 ．直接或間接造成人員傷亡 ．引起火災或核外洩污染，長期影響 大範圍區域安全 （資料來源：從都市防災系統中實質空間防災功能檢討（二）-學校、公 園及大型公共設施等防救據點 [4]、依江星仁建築師建議補充）

座落或橫跨斷層線上的結構物（包含建築物、道路、橋梁、維生管 線、水壩、堤防等）都可能遭受損害。 (二) 地盤振動造成之災害： 1. 結構物破壞：由於地震波的振動頻率與強度不同時，會對不同 的結構造成破壞。透過適當的結構設計與規範，在一般地震力 作用時可預防建築物的損壞。但是如果發生非常強烈的地震時， 即使最好的建築物都可能遭受損害。 2. 邊坡破壞：包括山崩和地滑現象。在較陡峭的區域，強烈振動 將導致表土滑動及土石崩落，造成交通阻斷。 (三) 土壤液化造成之災害：地震發生時，強烈的振動會使土壤中的孔隙 水壓上升，導致土體抗剪強度降低；當超過臨界值時產生土壤液化 現象，土體失去承載能力，建築物的地基因此失去支撐，容易產生 下沉、傾斜或倒塌的情況；另外土壤中的孔隙水壓上升會造成維生 管線及淺層地下結構上浮，港灣碼頭及堤防發生側向滑移而破壞。 (四) 海嘯造成之災害：如果斷層造成海底的地形變化，則會攪動海水而 形成較長的波浪，向四周傳佈。地震垂直錯動在海洋所引起的海嘯 傳往內陸侵襲時，傳遞速度將加快且波高急速升高，可能沖毀沿岸 堤 防、房屋、重要設施等。 二、間接性災害 (一) 火災：地震時，劇烈的地動將造成維生管線如水管、瓦斯管及電線 等的破壞，外洩的瓦斯若碰上火源便可能引起火災，另外電線短路 亦可能引起火災。由於大部分的水管已被震裂而斷水，在搶救困難 的情形下，將使火勢延燒劇烈。 (二) 水庫破壞造成水災：地震時，水庫建築結構可能因為水庫中大量水 體的 劇烈振動、強烈的地表振動或山崩而被破壞，所引發的洪水可 能對水庫下游居民帶來比地震本身更巨大的傷害。 (三) 地震造成堰塞湖之潛在危害：當地震引致山崩阻斷河道時，將造成 堰塞湖。後續若有較大規模之餘震，或是遭遇豪雨，可能發生潰堤 引發下游水災。

(四) 重要設施失效造成之災害：發電廠、工廠、醫院等重要設施或建築 物之附屬結構在強震中受損，導致重要設施失效或甚至發生爆炸、 核輻射外洩、火災、毒氣外洩等災害。例如 2011 年東日本大震災， 核電廠冷卻設備受海嘯衝擊而毀損，核子反應爐無法冷卻，引發爆 炸及核輻射外洩。

第三節 智慧防災

國家災害防救科技中心 [7]指出，政府已將「防災重於救災，離災優 於防災」列為天然災害防救之首要目標。為了掌握各類災害可能造成的危 害，並降低災害的衝擊，正在積極投注智慧防災科研經費，蒐集建立防救 災關聯資料，利用各種不同災害的模式，進行災害之分析、研判及管理。 各防救災單位所擬訂的各種防救災作業流程及對策，不論是在災害潛勢分 析、危險度分析、境況模擬、早期預警、損失評估、救災管理，以及災後 復原重建規劃等作業中，均運用了大量的空間資料蒐集、彙整、分析與展 示等技術來制訂。另一方面，也積極透過防災開放資料，以及各項災情資 料提供給一般大眾，以及防災人員瞭解各種災情現況。其歸納智慧防災的 國際發展趨勢包括空間資訊技術的網路加值運用、開放性網路以及共同協 作平臺之即時運作，以及網路社群與政府資訊的結合。 智慧科技（Intelligent Technology）是現階段用來輔助人類對於事物判 斷和即時決策的科技，涵蓋物聯網(IoT)、大數據(Big Data)、人工智慧 (Artificial Intelligence ， AI ) 、機 器人 、生物辨 識 (Biometrics) 、 區塊鏈 (Blockchain)、智慧城市(Smart City)、行動寬頻 B4G/5G、低功耗廣域網路

理，進而提供國土防災、消防防災、工廠防災、城市防災、個人防災等加 值應用服務 [9]。「智慧防災自動監測系統」，則是從最前端的資料蒐集， 包括現地調查、即時監測、觀察資料、資料倉儲及災害情資，透過整理、 編撰、運算、統計及圖形化的轉換程序，轉換成可供參考的重要資訊，如 氣象、水文、交通、土石流、災情及歷史災害資訊等，再透過系統研判、 分析及整合，提供管理者各種預警及決策支援資訊，而且還可自動學習及 融合創新連結各種資訊，成為具有智慧能力的專家系統 [10]。 由於物聯網、雲端運算在歷經數十年來發展，目前已成為現今 ICT 產 業的主流趨勢，資料蒐集設備(TC)更成為未來建構相關系統服務時，所需 具備的關鍵功能之一。尤其在強調能從遠端重新起動，且於硬體狀態改變 時主動回報，並設定硬體狀態及週期資料傳輸週期回補資料，讀取且設定 感測通訊參數、系統時間、執行模式，主動回報週期資料等特性，更是智 慧防災系統不可或缺的重要功能。從防災業務資訊化，到提供公開資訊服 務民眾，進而讓決策者掌握防災應變資訊，智慧防災對於城市發展影響甚 鉅，實為所有城市治理者不可疏忽的重點施政項目 [10]。現今對於智慧防 救災應用之情境包括，天然災害預警、救災應變、人命安全防護、社區保 安、工業區防災、重要設施防護等。而解決方案功能，則須涵括遠端環境 監控、資訊即時傳送、防災預警、災情分析研判、決策支援、救災執勤與 定位監控、人員與物資之指揮調度與派遣，並與地理資訊整合於雲端應用 [11]。 綜上所述，「智慧防災策略」是以長久累積建立的防救災制度、分析 模擬技術、資訊平台為基礎，運用最新科技協助政府、企業、機構團體及 民眾在最短時間內有效且正確地進行自主防災及搶救災之重要措施。智慧 防災經常運用之技術概略說明如下：

(一) 資訊與通信科技（Information and Communication Technology，簡稱 ICT），是資訊技術及通信技術的合稱。通訊技術著重於訊息傳播的傳 送技術，而資訊科技著重於資訊的編碼或解碼，以及在通訊載體的傳 輸方式，隨着技術的發展兩項技術逐漸融合 [12]。

(二) 雲端運算（Cloud Computing），是一種基於互聯網的計算方式，通過 這種方式，共用的軟硬體資源和資訊可以按需求提供給電腦各種終端 和其他設備。雲端的基本概念，是透過網路將龐大的運算處理程序自 動分拆成無數個較小的子程序，再由多部伺服器所組成的龐大系統搜 尋、運算分析之後將處理結果回傳給使用者。透過這項技術，遠端的 服務供應商可以在數秒之內，達成處理數以千萬計甚至億計的資訊， 達到和「超級電腦」同樣強大效能的網路服務 [13]。 (三) 大數據（Big data），又稱為巨量資料，係指傳統數據處理應用軟件不 足以處理的大或複雜的數據集的術語，亦可定義為來自各種來源的大 量非結構化或結構化數據。大數據並沒有統計學的抽樣方法；只是紀 錄追蹤發生的事情，必須藉由計算機對資料進行統計、比對、解析方 能得出客觀結果 [14]。

(四) 物聯網（Internet of Things，簡稱 IoT），物聯網架構可分為感知層、 網路層、服務層、應用層等 4 個層面，透過感知層收集各種資訊，發 送給網路層，再由網路層選用適合的網路及傳輸協定，傳送感知層的 資料給服務層進行處理接收的感測資料，最後透過應用層進行資訊的 應用與展示。各層技術不斷創新且技術漸趨成熟，並可廣泛地進行大 量資料的蒐集、傳遞、分析，提供「全面感知、可靠傳遞、智慧運算 處理」的整合服務 [15]。

(五) 人工智慧（Artificial Intelligence，簡稱 AI），是指以人工方式來實現 人類所具有之智慧的技術。人工智慧的三大代表性模型：遺傳演算法、 專家系統、類神經網路。應用領域主要可分為語音辨識、影像辨識以 及自然語言處理等三部分 [16]。

因應新興網路產業活動及生活型態，各國智慧政府發展計畫，共通性發展 趨勢包含：「政府資料強化加值應用」、「資料分析優化政府決策」及「創 新科技普及民生服務」。「智慧防災」為其重要應用領域之一，如監測預 警、災害情資蒐集、災害警報、疏散撤離、災民收容、物資分配等，促成 政府與民間防災思維的轉變，實質改善並加速整體防災體系之運作 [19]。 一、數位國家·創新經濟發展方案（2017-2025 年） [20] 本方案將推動數位經濟、數位政府、網路社會與智慧城鄉等創新生態， 主軸四「智慧城鄉區域創新行動計畫」主責部會為科技會報辦公室，其「安 全防災」工作為即時傳遞災防資訊與提供預警，民眾隨時取得災害與犯罪 預警服務，城鄉共建安全防護網絡，保障身家安心安全。另外，透過地震 監測、擴增現地型地震速報系統主站等方式，提升地震速報的可信度，提 升我國對地震和海嘯自然災害的預警能力。重要工作項目包括發展災防物 聯網、建構警政智慧安全防護網、加強地震聯合觀測、災害情資產業建置、 防救災系統資訊整合。 表 2- 2 「智慧城鄉區域創新行動計畫」防災措施彙整 辦理措施 期程 主辦 中央與地方合作引入民間開發新型的感測儀器 ・ 各縣市災害決策輔助模組 ・ 各縣市環境災害監測影像資料庫 ・ 災害多維度情資整合 ・ 智慧型防災監測應用 2017-2025 科技部 海陸地震聯合觀測及複合式地震速報服務 2017-2020 科技部、交通部 災害情資產業建置 ・ 民生災防相關示警整合 ・ 提供產業加值應用 2017-2020 科技部 防救災系統資訊整合 ・ 數位化防災示警產業應用協定 ・ 即時民生防災生活地圖 2017-2020 內政部 全國社區安全防護系統 ・ 警政巨量資料中心 ・ 智慧安全防護網 2018-2025 內政部 （警政署） 智慧運輸系統 ・ 智慧交通安全計畫 ・ 智慧運輸推動專案辦公室 2017-2020 交通部 （資料來源：智慧城鄉區域創新行動計畫）

二、災害防救科技創新服務方案 [21] 行政院 107 年 9 月 27 核定通過「災害防救科技創新服務方案(108-111 年)」，以建構智慧耐災生活圈之總目標，提供創新資訊服務以建構「安全」、 「便利」與「興利」的生活環境，並以鄉鎮市層級為推動對象，強化其災 害預警能力，俾利應變應用。為達到推動目標，創新服務方案擬定整合防 災公共資訊服務、推動防災產業鏈結、強化防災社會服務機制及精進防災 科研技術等四大推動課題，形塑國內防災產業鏈結與強化防災社會服務機 制，期望能達到民眾有感、政府有能及企業有利之整體效益目標。 三、ide@ Taiwan 2020 (創意臺灣)政策白皮書（2016-2020 年） [22] 2016 年行政院核可滾動增修「ide@ Taiwan 2020 (創意臺灣)政策白皮 書」，其中「i」代表智慧（intelligent）臺灣、「d」代表數位（digital） 國家、「e」代表電子化政府（e-government），內容涵蓋「基礎環境」、 「透明治理」、「智慧生活」、「網路經濟」、「智慧國土」五大構面及 18 項子議題，將利用資通訊與智慧科技將生活事物數位化、聯網化、行動 化進而智慧化，以及達成施政目標必要的基礎建設與法規調適。「智慧國 土」構面著重在災防、運輸及城鄉等三個領域導入資通訊技術應用。在災 防領域方面，將建立災防聯網平台，加速資訊分享交流，強化橫向與縱向 之協作整合，落實應用智慧化、生活化災害示警資訊及開發相關產業加值， 具體內容包括智慧災防基礎環境之建構，如利用物聯網蒐整環境資料，強 化災害監測技術，將各種災害示警訊息透過公眾告警細胞廣播訊息(Public Warning System， PWS)服務，主動告知民眾；應用網路社群進行巨量資 料分析，建立貼近使用者需求的災害情資網等。茲將白皮書推動內容概要 整理如表 2-3。

表 2- 3 ide@ Taiwan 2020 (創意臺灣)政策白皮書工作項目概要整理 工作 項目 推動策略 （辦理期程：2016-2020 年） 辦理機關 智慧 健康 照護 1. 介接保健系統資料 2. 建置推廣健康妙管家系統 3. 廣設健康量測站 4. 由疾病管理延伸至全民健康管理 5. 以資訊科技提供智慧化的出院後延續性醫療照護模式 6. 結合現行遠距健康照護服務平臺資訊，提供病人可至社區量測 站(例如藥局、衛生所)、租賃或購買居家型穿戴式裝置，檢測 生理數據、拍攝傷口影像、登錄飲食及用藥情況、測量血糖值 或血氧濃度，或將病情相關疑問上傳至病情管理系統。 7. 建立訊息交換平臺 8. 提供銀髮族健康促進數位學習模式 9. 獨居老人加強關懷照顧計畫 10. 建構獨居老人智慧照顧服務體系 11. 結合科技提供緊急救援服務 12. 建構智慧整合性糖尿病(DM)共同照護網 13. 建立社區日照中心銀髮智慧屋 14. 社區遠距生理量測服務 15. 個人健康照護雲端資料庫建立 16. 鼓勵民眾使用健康存摺 衛福部 智慧 災防 1. 災害潛勢區監測資訊資料庫建置與防救災聯合運用 ・ 以物聯網對大規模災害潛勢區進行定期調查與長期監 測，提供複合式災害巨量數據分析。 ・ 相關研究成果除提供防災預警，亦可為複合性災害預警監 測基礎。 2. 強化災害監測技術 ・ 透過物聯網解決災害調查與診斷技術，並開發細緻化模擬 的關鍵技術，如透過都會山區雷達監測網，建立國土安全 監測網。 ・ 建置觀測與監測系統，強化臺灣環境海氣象監測能力及爭 取應變措施之預警時間。 3. 完善國家基本圖資環境 ・ 辦理全國地質圖資蒐集、建檔與更新 ・ 配合資料流通供應機制將圖資封裝成可流通格式，匯入整 合性平臺進行資料開放 ・ 建置資料協作應用基礎環境及配套－配合地質法 ・ 統整航遙測圖資流通供應服務，有效整合福衛影像及航攝 影像等航遙測圖資，提供國土規劃、國土變遷分析、資源 管理等環境監測應用；於災害發生時，配合防救災機制， 視需要即時發布災害影像 WMS 服務 4. 制定資料標準化格式－支援多元加值應用開發 科技部、 內 政 部 （ 消 防 署）經濟 部、通傳 會、中央 各部會、 各直轄市 及 縣 ( 市 ) 政府

工作 項目 推動策略 （辦理期程：2016-2020 年） 辦理機關 ・ 訂定國內防救災相關資料交換標準與流程 ・ 提供應用程式介面(API)功能模組以利民間介接 ・ 災害業務主管機關將可利用公眾告警細胞廣播訊息服務系 統(PWS)，透過行動寬頻即時將災害預警訊息傳送至民眾 的行動裝置 5. 發掘網路應用服務模式 ・ 為充分發揮防救災巨量資訊價值，可透過災害防救資訊平 臺，提供防救災資訊與應用研發 ・ 透過開放資料、運用各種災害資訊和圖資，鼓勵各界應用 政府開放資料於開發各種災防應用 ・ 以整合與傳遞各種災害防救資訊為目的，提供全方位災害 防救的資訊服務 6. 強化訊息通報的多重管道 ・ 以現有之網路災情通報系統為基礎架構，依網路發展趨勢 進一步發展災時資訊多管道回報平臺 ・ 民眾可主動回報災情資訊，透過手機的定位與拍照等功 能，可確實反應標示災區之空間訊息詳情，再經由訊息服 務平臺所建置之災害情報站，即時發布更詳細與精確的災 害資訊 ・ 內政部「網路災情通報系統」 7. 應用網路社群進行巨量資料分析 ・ 建立社群媒體分析技術，及早研判災情發生與擴大的可能 性 ・ 建置巨量災害情資雲端倉儲，分散式儲存運算與執行需求 提供 ・ 建置災害記錄地圖，協助非政府組織、非營利組織、民間 社團、公益團體、學校等單位快速發布救災資訊並回饋資 料 8. 建立貼近使用者需求的災害情資網 ・ 建置災防雲端資訊環境 ・ 推動「災害情資行動網」貼近行動穿戴式裝置之運作 ・ 分析使用者行為、環境與反應，開發客製化建議防救災運

工作 項目 推動策略 （辦理期程：2016-2020 年） 辦理機關 大客車、大型重型機車、自行車等服務情境。 2. Web 數位公路服務平臺－「數位生活」供一般民眾使用 3. Web 版 720 度無縫式街景影像展示系統平臺及發布機制 4. 2D、3D 電子地圖圖台 5. 擴大交通資訊服務基礎建設，強化路況資訊服務環境 6. 強化路況資訊服務環境，無縫整合公私部門交通資訊 7. 建立整合之疏運管理平臺 8. 區域廊道交通與觀光資訊服務整合實作 9. 建置公共運輸資訊流通交換服務 10. 高鐵「T Express 手機快速訂票通服務 App」 11. 推動都會區及城際運輸走廊智慧交控管理 12. 推動我國智慧型運輸系統車路整合應用 智慧 城鄉 1. 推動建築智慧管理化服務（營建署） 2. 推動智慧綠建築、社區與城市（建研所） 3. 社區居住安全監控機制（警政署） 4. 提供便捷智慧報案快速管道（警政署） 5. 建置治安錄影監視器系統（警政署） 6. 國土利用監測整合 7. 環境資料整合及共用共享（環保署） 8. 建構環境治理巨量資料分析平臺（環保署） 9. 強化廢棄物回收資訊整合（環保署） 10. 土地基礎圖資測繪服務及流通 11. 智慧道路管線（市區道路公共設施管線、石化管線圖資） 12. 建立全國圖資服務整合流通及應用協作環境 內 政 部 (地政司、資 訊中心、統 計處、國土 測繪中心、 營建署)、 農委會、 經濟部、 交通部、 科技部、 各直轄市 及縣(市) 政府 （資料來源：整理自 ide@ Taiwan 2020 創意臺灣政策白皮書） 四、臺灣 AI 行動計畫(2018-2021 年) [23] 「臺灣 AI 行動計畫」經行政院 2018 年 6 月核定，將以實現「創新 體驗為先、軟硬攜手發展、激發產業最大動能」為願景，從需求端出發， 發展應用導向的 AI 前瞻技術，強化軟、硬體整合的系統技術，並提供科 技創新所需的環境建構。本計畫為「數位國家‧創新經濟發展方案 (簡稱 DIGI+方案)」下之行動計畫，由 DIGI+方案設立跨部會之「行政院數位國 家創新經濟推動小組」之「協調推動分組」續行管考推動作業，將發展無 人載具技術與應用實證，針對系統需求投入飛控安全、動力管理、酬載系 統、機隊管理等系統軟體技術發展，結合國內警用巡邏、橋梁/環保巡檢、

救災通訊、農業監測等，發展無人機隊系統及 AI 相關之應用場域實證， 建立整體解決方案能力。 表 2- 4 「臺灣 AI 行動計畫」推動計畫重點整理 推動計畫 內容 部會分工 自動駕駛感知次系統 攻堅計畫（107-110） ・ 融合視覺及環境感知功能之智慧系統 技術 ・ 建立國內首套臺灣道路街景影像資料 庫平台 經濟部 智慧交通之多元車種 混合車流人工智慧服 務系統計畫(108-111) ・ 建立 AI 雲端交通服務平台,搭配智 慧路側進行 End-to-end 服務 ・ 發展智慧車路雲聯網系統平台 ・ 移動安全智慧預警系統 經濟部 交通部 無人機應用核心技術 開發與場域實證計畫 計畫（107-110） ・ 建構完整無人機隊垂直應用解決方 案，實際導入公部門場域。 ・ 建構自主無人機系統及創新服務 ・ 與內政部警政署合作發展即時影音無 人機隊服務，建立無人機實驗空域進 行驗證。 科技部 經濟部 內政部協辦 （資料來源：整理自臺灣 AI 行動計畫） 五、服務型智慧政府推動計畫-第五階段電子化政府計畫(2017-2020 年) [24] 行政院 2016 年核定「第五階段電子化政府計畫（2017-2020 年）」， 分由國家發展委員會及各相關子計畫主辦機關辦理，為配合行政院自 2017 年推動「數位國家 ・創新經濟發展方案」，由國家發展委員會於 2018 年 5 月報送行政院修正為「服務型智慧政府推動計畫-第五階段電子化政府計畫 （2017-2020 年）」。

時資訊等，將透過 DIGI+_{推動小組下項之「數位國家分組」，協同行政院} 各部會共同推動，計畫重點工作與執行單位如下表所示。 表 2- 5「服務型智慧政府推動計畫」重點工作 推動策略 重點工作 執行機關 1、發展跨域一 站式整合服務 1.內政跨域服務整合 內政部資訊中心 2.開放地政跨域服務整合 內政部地政司 3.賦稅服務整合 財政部財政資訊中心 4.關務服務資源整合 財政部關務署 5.商工行政資訊數位創新 經濟部商業司 6.智慧福利服務 衛生福利部 7.跨部會化學物質資訊服務 行政院環境保護署毒物及化學 物質局 8.法務智慧網絡 法務部 9.跨機關整合共用行政資訊系統 行政院主計總處、法務部、國 家發展委員會 10.策略性人力資源跨域整合 行政院人事行政總處 11.文書檔案數位變革 國家發展委員會檔案管理局 12.歲計會計資訊審核分析 審計部 2.打造多元協 作環境 1.雲端基礎建設 國家發展委員會 2.數位政府服務整合 國家發展委員會 3.資料開放與民間協作 國家發展委員會 4.主動服務及網路參與精進 國家發展委員會 5.我的智慧生活資料自主應用 國家發展委員會 6.國家發展績效管理資訊創新整合 國家發展委員會 7.內政部多元憑證創新服務 內政部 8.數位建築創新應用 內政部營建署 9.政務大數據創新應用 行政院 10.電子發票服務躍升 財政部財政資訊中心 11.健康智慧雲端服務 衛生福利部中央健康保險署 12.綠能選址及電商趨勢服務 經濟部 13.商品情報服務 經濟部標準檢驗局 14.環境資源資料庫整合 行政院環境保護署 15.博物館教育資料鏈結服務 國立故宮博物院 (資料來源：服務型智慧政府推動計畫) 六、智慧政府推動策略計畫 [19]

行政院 2019 年 1 月 10 日核定「智慧政府推動策略計畫」，「智慧政 府」概念泛指各類改善政府對民眾、企業的服務作為，強調政府以「資料」 為骨幹，應用物聯網與區塊鏈等創新科技，串聯政府服務與民眾需求，結 合人工智慧雲端運算，優化決策品質。「資料治理」為智慧政府規劃之核 心理念。 國發會將擬定整體行動方案，統籌協調各部會執行，以落實智慧政府 目標，各部會應由副首長召集成立推動小組，配合智慧政府規劃，優先配 置資源辦理政府業務流程全程線上處理等各項具體作為，並從民眾需求加 強跨域服務流程改造，運用安全可信賴的骨幹網路，進行跨機關間資料共 享共用，提升應用價值。各部會應優先推動下列創新服務： 表 2- 6 「智慧政府推動策略計畫」推動創新服務內容 對象 創新服務 服務民眾 政府各項補助或補貼，透過數位身分識別及網路系統直接 滙入民眾 帳戶 人工智慧判讀健保雲端醫療影像 物聯網感測器促成遠距照護 無人機輔助農地災損勘查 環境、資源及氣象智慧監測 AR/ VR/ XR 沉浸式教學、訓練課程 Digital Twins 電腦模擬機具維修等實體訓練 區塊鏈記載校園團膳食材履歷 區塊鏈數位文憑防止偽造仿冒 服務企業 跨境貨物區塊鏈管理 人工智慧協助專利案件審查 人工智慧協助健保申請案件審查 無人載具克服物流最後一里路之遞送成本 自駕車彌補偏鄉交通網絡 服務政府 公務人力資源區塊鏈管理

災損勘查。在資安防護層面，除中央機關建立防護聯防網絡，也將建立地 方政府資安防護網，並透過國家層級平臺進行資安情資跨域分享，降低資 安風險。 七、臺灣 5G 行動計畫（2019-2022 年） [26] 5G 具備高頻寬、高密度、及低延遲等優良特性，可乘載智慧物聯多 元應用服務，如智慧醫療、智慧工廠、自駕車、無人機、智慧城市等各種 創新應用。行政院於 2019 年 5 月 10 日核定「台灣 5G 行動計畫」，期程 自 2019 年至 2022 年，由「行政院數位國家創新經濟推動小組 (簡稱 DIGI+ 小組)」之「協調推動分組」管考推動，將統合科發基金計畫、新興科技計 畫、前瞻基礎建設計畫及部會計畫等資源，總體目標為「打造智慧醫療、 智慧製造、智慧交通等 5G 應用國際標竿場域」、「建構 5G 技術自主 與資安能力，打造全球信賴的 5G 產業供應鏈」、「以 5G 企業網路深 化產業創新，驅動數位轉型」、「實現隨手可得 5G 智慧好生活、均衡發 展幸福城鄉」。 衛生福利部所推動的「導入 5G 及智慧科技提升醫療及健康照護計畫 （2020-2023）」，將利用 5G 系統頻寬承載大規模感知器之連結，透過感 知器收集多元生理訊號，並結合影像、定位、環境感測等大規模的連續監 測生理數據，結合智慧醫療關鍵技術，各類感知器、穿戴式裝置、雲端數 據巨量分析決策系統、AR/VR/MR 影像醫療應用技術，重點整合於 5G 智 慧行動醫療、居家醫療、醫療、『災害緊急醫療』、e 化健康促進、健保 智慧化、數位醫療產品管理研發等方向。

圖 2- 1 5G 未來應用情境 （資料來源:科技部）

第五節 經濟部水災智慧防災計畫

在氣候變遷威脅下，極端降雨事件大幅增加，複合型災害的衝擊也日 益加劇。107 年 0823 豪雨重創南台灣，經濟部水利署認知淹水已是極端氣 候下無可避免的事實，故研擬「水災智慧防災計畫（109-113 年）」作為 非工程措施的重要施政計畫，提出「智慧防災決策輔助系統建構」、「智 慧防災科技應用與推廣」、「防減災應變能力再升級」及「全民防災減損」

圖 2- 2 水災智慧防災計畫四大策略圖 （資料來源：經濟部水災智慧防災計畫） （一）智慧防災科技應用與推廣 1.防汛物聯網擴充與平臺建置 （1）智慧河川管理平臺建置與擴充（含設備擴充維運） （2）地方智慧防汛網平臺建置與擴充（含設備擴充維運） （3）各地方政府水情、災情監控設備建置 2.災害情勢掌握技術精進與研發 （1）低成本/高精度（淹水）監測/感測設備及技術研發 （2）淹水（含海岸溢淹）模擬/水災預警技術提升 （3）多元化災情蒐集技術研發 （4）水災風險評估 （5）淹水圖資查詢系統建置與維護 （二）智慧防災決策輔助系統建構 1.智慧防災決策輔助（含水災情境模擬）系統規劃與建置 （1）智慧防災決策輔助（含水災情境模擬）支援系統規劃

（2）智慧防災決策輔助（含水災情境模擬）支援系統建置 2.智慧水利防災中心策建 （1）災害應變作業場所功能提升 （2）智慧水利防災展示與互動場域規劃與建置 （3）視訊、資通訊設備建構與維護 3.區域水情中心及水資源局防災系統更新與擴充 （1）區域水情中心及水資源局防災系統設備更新與擴充 （2）區域水情中心洪水與淹水預警系統建置、更新與維護 （三）防減災應變能力再升級 1.便捷之整合型防災生活服務 （1）防災情報站系統規劃、建置與推動 （2）災害資訊多管道提供 （3）主動式民眾水情災情通報系統更新與維護 2.經濟部水利署應變小組維運 （1）災害應變小組維運 （2）應變相關演練與演習及教育訓練 3.防汛設備更新與維護管理 （1）防災緊急通訊設備更新與維護 （2）水利署移動式抽水機維護與操作 （3）即時影像監測、展示設備平臺擴充與維運 （4）水利署移動式抽水機智慧調度系統建置與維護 （5）水利署防汛器材購置與擴充 （6）補助地方政府採購抽水機

2.水利防災專業技術團組建 （1）招募防災勘災鑑定專業技術人員及教育訓練 （2）運作體系規劃及技術團組建與維運 3.社區、企業及志工區域聯防 （1）水患自主社區聯防推動與維運 （2）推動水患自主社區與企業、團體聯合防災 （3）防汛護水志工推動與維運 （4）推廣防災教育互動學習 （5）特殊族群防汛知識建立與應用

第六節 智慧防災相關研究文獻

一、 雲端動態救災整合決策系統建置-雲端動態救災整合決策系統建置 [26] 為使救災工作能夠順利進行，在平時則應有系統的針對救災資源予以 分類及整合，將不同種類的資源仔細區分，並按照各種面向來整合，設想 各種災害狀況與情形中，可能會動用的救災與應變資源，亦即依照任務需 求來整合救災資源，在實際災害狀況發生時，能夠立即視情況及任務需求， 馬上動用適合的救災資源來進行救災與應變工作，以大幅提升救災與應變 的效能。利用系統模擬搭配最佳化方法建構救災資源分配之動態模擬雛型， 以利於了解如何分配資源及有效改善分配效率等問題，最後再運用本研究 提出的雲端動態救災整合決策系統連結多項資源供給處，以了解多個地區 救傷站在地區醫療運輸網下的醫療物資及地區交通事業車輛、從業人員或 乘客動態追蹤資訊，透過救災資源動態追蹤資訊之整合可預測及顯示各類 資源在未來不同時間區間之分配狀況，以利於救災物資動態掌握與集散調 度。 二、 救災物資供應鏈協同整合與資源配置 [27] 當面臨大型且突發的巨災時，如何協同整合進行緊急救災物流任務為 重要議題。該研究主要探討在供應鏈協同整合下處理緊急救災物流之議題， 研究中發展三項支援決策模型：首先發展供應者篩選模型，用以 識別每時

階適當的整合伙伴；其次發展在供應鏈協同整合下的設施定址模型；進而 設計在供應鏈協同整合下的資源配置及運送模型，俾以提供政府在災後快 速反應決策之參據。 三、 應用巨量資料探勘與地理空間資訊分析技術針對緊急救護服務之醫 療資源管理、配置與未來規劃進行整體研究計畫--應用巨量資料探勘 方法分析緊急救護時間、空間、與醫療 [28]

「緊急醫療系統- Emergency Medical Services Systems」是指在緊急傷 病的現場、就醫途中、剛到醫院急診部門時的緊急醫療與救護服務。研究 中針對緊急救護資料庫進行分析，有助於了解緊急救護時間、空間地理位 置與到院前單位之派遣決策、現場處置、送往醫療院所各層面影響因子與 緊急救護系統負荷之因果關係，以提供提升我國災防緊急救護單位運作品 質與效率之重要參考。 四、 大量災民雲端醫療健康管理系統 [29] 該研究考量災後通訊設施損毀、災區現場經常發生救災物資與醫 療藥 品準備不齊全或者準備過多浪費，導致災區的民眾健康醫療照護難以運作。 研究中採用雲端科技的架構，將救災物資與藥品管 理透過雲端物流系統整 合調度，輔以雲端電子病歷系統來協助災區醫師就醫紀錄。並針對災害事 件的生命週期，，提出一個具有跨越多災區與災民管理的系統開發架構， 為大量災（傷）民所產生之醫療與健康管理需求，提出使用者介面之雲端 運作架構，藉此可達到快速佈建使用與訊息分享的災區災民就醫管理效益。 五、雨水滯蓄設施雲端管理與設計平台 近年來，國內於都會區進行相關基地保水、減洪、滯蓄設施設置，期 以增加都會區的減洪能力。然而，台灣降雨空間分布差異甚大，滯蓄設施

第三章 我國因應地震智慧防災技術

第一節 地震海嘯監測預警

地震科技仍難以有效預測地震何時何地發生，增加地震災害應變救災 之困難。日本自 2007 年開始對全民發佈緊急地震速報訊息，已推廣應用 至學校、救災單位、軌道運輸系統、醫院、集合住宅、電梯、高科技廠、 百貨商場等。而我國則由國家通訊傳播委員會（NCC）與國家災害防救科 技中心（NCDR）建立「災防告警服務」，災防相關主管機關（如氣象局、 水利署、水保局、消防署等）可經由 4G 電信業者系統立即將災防告警訊 息傳送至用戶手機，民眾能即時掌握災情並採取應變行動 [30]。 壹、地震監測預警 [31] 一、區域強震即時警報系統 在地震發生之後的數十秒至數分鐘內，快速蒐集地震觀測網即時訊號、 演算出地震位置、規模、震央深度，以及各地觀測震度後，彙整為有感地 震報告，並立即通報防救災相關單位、媒體與一般民眾。地震速報的資訊 提供雖然是在地震發生後，但仍為地震防救災之重要情資 [32]。目前震央 發生在台灣本島陸地的地震，民眾約震後 15 秒收到通知，若在東部外海 的地震，則約 25 秒後收到，依「數位國家·創新經濟發展方案」之「智慧 城鄉區域創新行動計畫」持續提升我國地震預警能力，預估 109 年島內中 大型地震預警發布時間，期望可縮短至地震發生後 10 秒 [33]。 二、現地強震即時警報系統 國家實驗研究院地震工程研究中心及國立台灣大學地質科學系成功 研發現地強震即時警報技術，運用現地架設之強震儀在近震央區域利用 P 波的資訊來決定警報資訊的發布 [31]。即是利用地震波傳遞的特性，在偵 測到破壞力較小但傳遞速度較快的 P 波（初達波、壓縮波）來臨時，立即 發佈警訊，讓民眾可以在破壞力較大但傳遞速度較慢的 S 波（次達波、剪 力波）到達前緊急避難，依震央距離的遠近，可爭取數秒至數十秒的時間

[34]。區域及現地強震即時警報系統之適用範圍及警報盲區如下圖所示， 區域強震即時警報系統適用於距離震央較遠的地區，現地強震即時警報系 統則適用於距離震央較近地區。 圖 3- 1 區域及現地強震即時警報適用範圍 （資料來源：國家災害防救科技中心 [31]） 三、即時警報系統之應用 強震即時警報系統可應用於國家救災體系及各項民生應用，包括學校、 救災單位、交通運輸系統、醫療院所、住宅、電梯、高科技廠等。在破壞 性地震波尚未到達造成嚴重破壞前，掌握關鍵預警時間，提早獲得警報資 訊並採取緊急應變措施，減少人員傷亡及災害損失。

圖 3- 2 即時警報系統應用 （資料來源：國家災害防救科技中心 [31]） 強震即時警報可應用於民眾緊急避難應變、高速交通工具及時減速、 電梯自動停止、瓦斯管線自動關閉等防災措施。截至 2018 年，國內有 4300 個以上的學校、交通主管機關與防救災單位已安裝強震即時警報接收軟體， 以學校而言，在接收到強震即時警報後，可利用廣播、電子看板等方式發 出警報，進行疏散或就地庇護 [35]。國家地震工程研究中心與科技部、教 育部及中興保全合作進行「校園地震預警系統實驗計畫」，在全國各高中 小學建置現地型地震預警系統，109 年 1 月已有 3403 所學校（97％）完成 建置，此系統配合演練與自動化控制，可降低傷亡與損失 [36]。後續亦將 進一步推廣到社區大樓、商辦大樓與工廠等處；同時建置完整的智慧型減 災技術，例如開啟逃生指示燈及房門、電梯停靠最近樓層、自動斷電、自 動關閉瓦斯等，避免人員受困，或因地震引發二次災害 [34]。

圖 3- 3 智慧地震減災系統 （資料來源：中興保全 [34]） 貳、海嘯監測預警 [37] 依照中央氣象局海嘯警報發布作業之程序，當台灣近海發生規模大於 7 且深度淺於 35 公里之地震，或遠地地震經太平洋海嘯警報中心（PTWC） 預估 3 小時內海嘯可能會到達台灣時，氣象局應發布海嘯警報，並迅速通 報中央災害防救主管機關、相關單位以及新聞傳播機構，將會透過「災防 告警系統」主動發送「警訊通知」給全國沿海各鄉鎮民眾手機，當地廣播 系統也會提醒沿海民眾即時採取掩蔽或適當應變措施。當潮位站資料顯示 海嘯威脅解除，或太平洋海嘯警報中心解除海嘯警報，氣象局方能發布「解 除海嘯警報」。

圖 3- 4 太平洋海嘯警報中心警示圖 （資料來源：太平洋海嘯警報中心）

第二節 災害情資整合

壹、NCDR 災害情資網 [38] 國家災害防救科技中心與相關部會共同合作，串接整合加值各類防救 災圖資，並建置以地理空間技術為基礎之「災害應變決策輔助系統」，提 供災害應變中心在災害應變期間情資研判及決策輔助使用，並開發手機行 動版供災害現場應變人員使用。其系統架構包括本日情勢、民生資訊、豪 大雨情資、颱風情資、地震情資及災害潛勢地圖等，內容說明如下： (一) 本日情勢：CAP 儀表板、環境輻射監測、天氣概況、災害情勢、 水庫水位、綜合型示警資訊、降雨預報（系集）、定量降水預報、 降雨觀測、空氣品質監測、火山監測、火山監測綜合指標、低層 風場及雷達圖、園區供水情勢、地面風場及風速、道路封閉、現 地即時觀測、波浪模式預報、供水情勢、水庫水情監測、暴潮模 式預報、強回波示警、最新衛星影像等。 (二) 民生資訊：供水即時資訊、維生管線_電力、停話資訊、道路資訊、 綜合資訊（即時）。

(三) 豪大雨情資：示警燈號、定量降雨預報、警報區域、降雨觀測、 即時淹水警戒、土石流警戒、水庫洩洪。 (四) 颱風情資：動態大氣觀測、未來 1 日降雨預報、颱風路徑、颱風 路徑（動態）、綜合研判指標、風速觀測、土石流警戒、海洋測 流資料、即時淹水警戒、潮位觀測、暴潮模式預報、現地即時觀 測、近期盛產農產品等。 (五) 地震情資：一週內地震分布、交通資訊、火山監測、歷史地震災 害等。 (六) 災害潛勢地圖：淹水災害、坡地災害、海嘯災害、淹水潛勢（新）、 各級學校災害潛勢、緊急機構災害潛勢、核災潛勢等。 圖 3- 5 災害情資網 （資料來源：擷取自災害情資網 [38]） 貳、NCDR 民生示警公開資料平台 [39]

示警項目包括颱風警報、地震警報、海嘯警報、淹水警報、土石流警 報、降雨警報、河川高水位警報、水庫放流警報、道路封閉警報、高鐵事 故警報、停班停課警報、鐵路事故警報、防空警報、雷雨警報、傳染病警 報、國際旅遊疫情警報、開放路邊停車警報、水門資訊警報、低溫警報、 低溫警報、強風警報、濃霧警報、水位警戒警報、市話通訊中斷警報、行 動電話中斷警報、空氣品質警報、電力中斷警報、停水警報、分紅警報、 輻射災害警報、開放臨時停車警報、水門資訊警報等，可分別查詢即時災 害、歷史災害示警資訊。 圖 3- 6 民生示警公開資料平台 （資料來源：擷取自民生示警公開資料平台） 參、NCDR 災害防救資料服務平台 [40] 科技部於 106 年起推動為期四年的「全方位災害防救資訊蒐整與研判 技術提升旗艦計畫」，由 22 縣市學研機構協助各地方政府建置跨領域細 緻災害情資庫，帶動在地化智慧災防研發技術。由國家災害防救科技中心 擔任計畫成果彙整，利用 22 縣市學研機構所蒐整的地方防救災基礎資料， 進行防救災基礎資料的內容及特性檢核，然後制定出一套契合該防救災基 礎資料內容及性質的統一分類、分層標準，同時參考國家發展委員會的資 料集詮釋資料標準規範範，訂定本資料庫的詮釋資料格式。最後透過國家