公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例
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(2) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究 以-高雄市為例. 內政部建築研究所自行研究報告 九十八年.
(3) PG9803-0241 098301070000G2029. 公共管線系統資訊化與都市災害防制 之研究-以高雄市為例. 研究人員：吳秉宸. 內政部建築研究所自行研究報告 中華民國 98 年 12 月.
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(5) 目次. 目次 目次................................................................................................................... I 表次.................................................................................................................III 圖次..................................................................................................................V 摘要............................................................................................................... VII 第一章 緒 論...................................................................................................1 第一節 研究緣起與背景...........................................................................1 壹、研究緣起.....................................................................................1 貳、研究背景.....................................................................................3 第二節 研究方法及流程...........................................................................4 壹、研究方法.....................................................................................4 貳、研究流程.....................................................................................5 第三節 預期成果及效益..........................................................................5 第二章 文獻回顧.............................................................................................7 第一節 都市防災相關研究.......................................................................7 第二節 地理資訊系統相關研究.............................................................15 第三節 地理資訊系統及管線調查之相關研究 ....................................19 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況 ...........................................23 第一節 高雄市管線系統發展背景.........................................................23 第二節 高雄市管線系統發展緣起.........................................................25 第三節 高雄市管線系統檢討分析.........................................................30 第四節 高雄市管線系統改善方案.........................................................34 第五節 高雄市管線系統新方案具體成效.............................................48 第四章 其他縣市管線資訊系統現況 ...........................................................55 第一節 台北市管線系統發展現況.........................................................55 第二節 台中市管線系統發展現況.........................................................62 第五章 結論與建議........................................................................................65 第一節 結論.............................................................................................65 第二節 建議.............................................................................................68 參考書目.........................................................................................................69 附錄一 期初簡報意見回覆...........................................................................71 附錄二 期中簡報意見回覆...........................................................................73 附錄三 期末簡報意見回覆...........................................................................75. I.
(6) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. II.
(7) 表次. 表次 表 3-1 高雄市管線機構一覽表........................................................23 表 3-2 節省人力列表........................................................................48 表 3-3 節省經費列表........................................................................48 表 3-4 管線誤挖搶修案件統計表....................................................50 表 3-5 道路挖埋組織編制員額比較表............................................51. III.
(8) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. IV.
(9) 圖次. 圖次 圖 1-1 研究流程圖 .............................................................................5 圖 3-1 高雄市政府工務局工程企畫處組織架構 ...........................26 圖 3-2 路面下陷圖 ...........................................................................28 圖 3-3 挖埋施工工地髒亂 ...............................................................28 圖 3-4 管線生命週期 .......................................................................30 圖 3-5 孔蓋測量作業 .......................................................................34 圖 3-6 高雄市公共管線管理系統介面 ...........................................35 圖 3-6 高雄市道路挖掘申請與審核作業流程 ...............................36 圖 3-8 高雄市管線管理系統架構 ...................................................37 圖 3-9 管線機構透過網路進行挖埋申請 .......................................38 圖 3-10 挖埋審核流程資訊化 .........................................................38 圖 3-11 挖埋許可證核發及透過EMAIL發送.................................39 圖 3-12 管制挖埋路段於系統尚可進行設定 .................................40 圖 3-13 便民服務：提供市民挖埋資訊查詢 .................................41 圖 3-14 施工管理及竣工結案流程 .................................................42 圖 3-15 巡察員以PDA進行現地查報 .............................................43 圖 3-16 施工考核資訊作業 .............................................................43 圖 3-17 道路施工自主檢查 .............................................................44 圖 3-18 開工及竣工管理畫面 .........................................................45 圖 3-19 道路挖埋工地現地抽驗流程 .............................................46 圖 3-20 歷年管線誤案件統計圖 .....................................................50 圖 3-21 公共管線管理系統使用者滿意度調查 .............................53 圖 4-1 台北市道路挖掘管理系統首頁 ...........................................55 圖 4-2 台北市道路挖掘管理系統發展歷程 ...................................56 圖 4-3 台北市道路挖掘管理系統架構 ...........................................57 圖 4-4 台北市道路挖掘流程圖 .......................................................58 圖 4-5 台北市道路挖掘線上申請表單 ...........................................58 圖 4-6 台北市道路挖掘管理系統管線分佈示意圖 .......................59 圖 4-7 台北市道路挖掘管理系統禁挖路段管制 ...........................59 圖 4-8 台北市道路挖掘管理系統各機關線上會辦 .......................60 圖 4-9 民眾透過台北市道路挖掘管理系統查詢施工工程 ...........60 圖 4-10 台中市道路挖掘統一挖補管理系統 .................................63 圖 4-11 民眾透過台中市道路挖掘統一挖補管理系統查詢施工案 件介面.......................................................................................64. V.
(10) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. VI.
(11) 摘要. 摘要 關鍵字：都市防災、維生管線、地理資訊系統. 一、研究緣起 台灣位處於菲律賓海板塊和歐亞板塊交界之地震帶上，並位於熱帶海洋面上颱 風生成的鄰近區域（北緯 10 度至 15 度），且台灣山坡地約佔土地面積四分之三， 近十餘年來因平地土地使用近趨飽和，山坡地遭過度開發致使生態環境失衡，平地 都會區中人口集中，再加上近年來地球氣候及環境變遷所造成，熱浪、暴雨、洪水 及乾旱等天災更頻密且強度更大，上述諸多不利因素造成台灣天然及人為災害頻 傳，因此都市防減災議題早為人們所重視並發展多年。 而在都市防減災的議題中，諸多防減災規劃或示範計畫中均提到都市維生管線 於災前災後之重要性及需建立相關因應對策或強化防災能力，但均未能具體提出相 關完整系統性策略；而維生管線系統（Lifeline）為維繫居民生活之基礎公共設施， 隨著都市化程度越高，對於管線的依賴性越高，台灣都會區人口達總人口數的 70% 以上，都市人口集中，災後衝擊甚鉅，尤其地下維生管線中之瓦斯系統及其他高危 險性管線，可能在大規模的災害破壞後衍生為二次或三次災害，極度危害居民之性 命與財產安全；另外災後減災及救災系統的運作及災後回復端視維生管線的維持 （電力、電信、通訊、瓦斯及自來水），若不能在第一時間回復管線正常功能，則 不僅減救災系統無法正常運作，且影響災區回復時間及回復能量，可見其維生管線 的維持對於整體防減救災體系的重要性。 而台灣早期於人口密集之商業區與住宅區內，因受限於工程經費不足，傳統電 信、電力施工均採架空線路，水泥桿密佈影響市容景觀與交通，且常受風災影響而 致電信電力中斷；近年因考量都市長遠發展景觀及路面上使用空間等問題，管線已 經日漸地下化，舊有道路電信、電力管線，逐年開始進行全面地下化。因此都市計 畫道路範圍，除了下水道區域排水公共設施功能外，更需提供電力、自來水、瓦斯 等各種維生管線埋設空間；另電信線路及通信線路，區域有線電視線路等埋設，讓 道路地下管線更加錯綜複雜，長年來管線地下化帶來的交通衝擊、環境污染、噪音 製造、及回填路面沉陷與孔洞，均多為都市民眾所詬病。. VII.
(12) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 究其原因，均因管線地下化後，除因早期規劃不善、多年來都市發展路幅拓寬 及管線總類類數量激增等因素而錯綜複雜，且因無法明視，因此無法確實掌握地下 管線空間位置，各單位所保存之管線資料只是以當初之竣工圖建檔，經埋設多年後 往往圖檔所列與事實差異很大，尤其地形地物變更後更不可考；所以在管線挖埋時 就常發生因為誤挖管線索造成的人為災害（瓦斯外洩，停電及漏水淘空地基等）， 且重大天然災後後所造成管線損害因為能確切的掌握其相對位置而言重影響管線修 復期程。 縱上所述，管線地下化為都市中必然之趨勢，且正確掌握未能明示的管線於地 下的分佈為重要課題，而近年常見的解決方案係利用地理資訊系統來掌握管線地下 位置；而在實作上，高雄市政府已將管線資料加以資訊化多年，並將整個管線挖埋 生命週期與管線資訊系統作一結合，形成一完整的管線管理機制，因此本研究係以 高雄市政府為例，並以相關文獻理論之整理及現況調查等方式，探究管線系統資訊 化於都市防災之議題及重要性。. 二、研究方法及過程 本研究透過下列的研究方法加以進行： （一）蒐集維生管線系統與都市災害等相關文獻。 （二）以實例探討的方式，進行相關業務單位的實際訪談（包含申挖主管機 關、路權單位、管線單位等），並以管線資料庫之建置與管理為核心， 進行相關資訊蒐集及分析，針對現行管線管理系統作業流程進行檢討研 究。 （三）由上述實例探討的方式檢視目前國內維生管線系統管理層面的問題，建 立管線系統與都市防災的策略架構，並提出可行的解決方案。. 三、重要發現 （一）經過檢視各縣市管線系統現況，目前仍以台北市、台中市及高雄市之管 線系統較為完備，其中以高雄市的管線系統整合管線挖埋的完整生命週 期最為完整。 （二）高雄市的管線資訊系統雖已接近完整，但仍有改善之空間；例如目前所 使用的地下管線分佈展示方式，係使用圖層套疊加上管線深度資訊，在. VIII.
(13) 摘要 使用上尚不夠直覺，未來配合電腦科技技術應可發展即時處理立體多邊 形的立體展示，對於管線的展示與地下分佈情形更可一目了然。 （三）為有效管理地下管線，小型收納各種弱電管線的電纜溝為未來趨勢，此 類型的電纜溝除因具有構造體較傳統管線抗災能力較強外，於維修及佈 設方面均相當便利，惟如此電纜溝如何在管線資訊系統中展現管線分佈 的精密度，實為將來管線系統應考量之目標。 （四）目前所見的管線資訊系統雖有完整的資料庫，但是應用於都市防減災規 劃上較少，頂多使用於災害發生後搶修應用上，實為可惜。災害中維生 管線的維持係重要課題，都市防災據點的設置均需確保基本的緊急用 水、緊急衛生設備、緊急用電及廣播通訊設備，而此諸多項目均予維生 管線息息相關，未來應積極將管線系統資訊積極應用於防災上，例如於 平時防災據點規劃時即應考量管線分佈規劃相關據點，災害發生時則可 第一時間掌握管線資訊加以回復並避免危險管線發生二次災害，最後在 災害回復時確實掌握管線資訊提升都市回復能力。 （五）管線資訊目前於防災規劃的實際應用上，較為常見的為應用於國家地震 工程研究中心（NCREE）為系統研發主軸，加上國科會一系列的防災科 技整合型研究計畫推展下，產出屬於本土的地震災害損失評估軟體，亦 即為 TELES（ Taiwan Earthquake Loss Estimation System）。而在部分的 調查研究中發現，多數受訪者認為 TELES 資料庫系統層面之「系統內建 資料之不足」、「資料收集的困難」、「資料更新的限制」、「資料屬 性陌生」四項問題（蕭稚燕、彭光輝，2007），因此完整的管線資訊系 統應可透過可交換格式提供上述問題的解決方案。 （六）隨著網際網路的發達，雲端運算（Cloud Computing）的概念亦為現在重 視的課題之一，所謂的雲端運算是透過遠端，將運算能力變成任何時 間、任何地點都能存取的服務。而管線資訊系統亦即符合此一概念，資 料的儲存與取得都透過網路來進行，使用者本身並不知道資料確實的所 在地，也不負責軟硬體的更新，一切都由雲端主動處理；隨著雲端運算 的發達，政府部門對於資訊系統的硬體的負擔大為降低，僅需考量資料 保全及備份等問題；另外亦可利用雲端的概念於網路進行不同系統之間. IX.
(14) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 的整合及運算，例如防災規劃軟體與管線資訊系統的結合運算，亦為將 來可以發展的目標。. 四、主要建議事項 建議一 針對現有完備管線資料系統與防災規劃緊密結合：立即可行建議 主辦機關：內政部營建署 協辦機關：台北市政府、台中市政府、高雄市政府 目前所見的管線資訊系統雖有完整的資料庫，但是應用於都市防減災規劃 上較少，頂多使用於災害發生後搶修應用上，實為可惜。災害中維生管線的維 持係重要課題，都市防災據點的設置均需確保基本的緊急用水、緊急衛生設 備、緊急用電及廣播通訊設備，而此諸多項目均予維生管線息息相關，未來應 積極將管線系統資訊積極應用於防災上，例如於平時防災據點規劃時即應考量 管線分佈規劃相關據點，災害發生時則可第一時間掌握管線資訊加以回復並避 免危險管線發生二次災害，最後在災害回復時確實掌握管線資訊提升都市回復 能力。. 建議二 各縣市政府積極進行管線資訊系統建置：中長期性建議 主辦機關：內政部營建署 協辦機關：各縣市政府 管線資訊系統建置應為基礎建設的一部份，因需配合大量現地的外業調 查，資料建檔轉換，以及大量的經費、時間及人力投入，且通常不易展現其成 效，縣市政府在資源分配不足的情況下，通常並非列為優先進行的建設之一， 以致於管線系統的建置並不普遍，因此未來建議以專案計畫來辦理，加速各縣 市管線資訊系統的建置。. X.
(15) 摘要. Abstract Keywords ：Urban disaster prevention, Lifeline, geographic information systems Taiwan is located at the earthquake belt and a typhoon area in the tropical ocean surface (10 degrees to 15 degrees north latitude), combined with the Earth's climate and environmental changes in recent years, caused by heat waves, storms, natural disasters such as floods and drought more frequent and more intense, the above negative factors contributed to Taiwan's many natural and man-made disasters are frequent, so the city disaster prevention and mitigation issues as early as has been the focus many years. The subject of disaster prevention in the city, the many disaster prevention plan mentioned in both the urban Lifeline on the importance of pre-disaster and post-disaster response to countermeasures, but have failed to specify the relevant a complete systematic strategy; and Lifeline Systems are basis for residents of public facilities, with the higher the level of urbanization, for the higher dependence on the pipeline, Taiwan's metropolitan area population of over 70% of the total population of more than concentration of urban population, post-disaster impact heavily on, in particular, living underground in the gas pipeline system and other high-risk pipeline, may be derived from large-scale post-disaster damage for two or three times of disaster, extreme hazard to residents of the lives and property safety ; another post-disaster mitigation and relief operations and post-reply system depends on the maintenance of Lifeline (electricity, telecommunications, communications and gas, and water), if the pipeline can not reply the first time the normal function, then the system can not only reduce the normal operation of disaster relief , and the impact of disaster response time and to restore energy, shows that their subsistence for the overall maintenance of the pipeline system, the importance of disaster prevention and reduction. In recent years, the solutions to the use of geographic information system to control the location of underground pipelines; in implementations, the Kaohsiung City Government has to be an information pipeline data for many years, the present study was to Kaohsiung City Government as an example , and to collate the relevant literature and current status of the theory of the investigation methods to explore the pipeline system of information technology on urban disaster prevention and the importance of the topic.. XI.
(16) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. XII.
(17) 第一章 緒論. 第一章 緒 論 第一節 研究緣起與背景 壹、研究緣起 台灣位處於菲律賓海板塊和歐亞板塊交界之地震帶上，並位於熱帶海洋面上颱 風生成的鄰近區域，且台灣山坡地約佔土地面積四分之三，近十餘年來因平地土地 使用近趨飽和，山坡地遭過度開發致使生態環境失衡，平地都會區中人口集中，再 加上近年來地球氣候及環境變遷所造成，熱浪、暴雨、洪水及乾旱等天災更頻密且 強度更大，上述諸多不利因素造成台灣天然及人為災害頻傳，因此都市防減災議題 早為人們所重視並發展多年。 而都市災害問題與土地利用與規範管制有相當關連，一旦土地使用管制不當， 可能造成高災害潛勢地區被劃設為高密度使用，災害所帶來之威脅相對增加。因此 規劃者在進行規劃時若能有良好之工具作為決策支援與應用，及時擬定完善之防災 策略，有效減緩災害風險，助於防減災工作的之推動。 隨著都市快速發展的結果，人口密集，都市土地與建築無限制的開發利用，都 市土地幾乎是超過所能負荷的極限，導致都市環境存在著許多不確定性的致災因 子，而頻頻發生災害。傳統土地使用計畫卻往往忽略了環境所隱含之危險源，原屬 不適宜開發之環境敏感地區，在缺乏完備之防災措施與審查機制的情形下，進行土 地使用型態之變更行為，衍生土地混合使用與過度開發情形，提高都市環境面臨地 震災害風險的威脅，因此重行檢視土地使用規劃納入風險的考量乃重要的課題。 在災害風險中，風險具備著「危險（Hazard）」、「暴露（Exposure）」及 「脆弱度（Vulnerability）」等三個要素，透過三大要素構成風險，各要素交互影 響，產生複雜關係，而衍生風險之演進的關係。以簡單之數學方程式可表示為： 風險＝f（危險,暴露,脆弱度） 其中脆弱度（Vulnerability）係指暴露在可能的災害事件下的人口、實質物體與 活動，可能在短期或長期受到影響的程度，又可細分為： 一、實質設施脆弱度（Physical Infrastructure Vulnerability）：實質設施傷害性 描述了實質設施在某一特定災害程度下的直接破壞的預期程度。實質設施. 1.
(18) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 脆弱度決定都市將遭受實質損壞的程度，以及實質損壞間接影響許多地其 他事件。 二、人口脆弱度（Population Vulnerability）：人口傷害性描述災害結果導致個 體可能受傷、死亡、無家可歸或日常生活受干擾等的特徵，廣義上也包括 他們歷經衝擊後的復原能力。 三、經濟脆弱度（Economy Vulnerability）：經濟脆弱度經濟的傷害性分為直接 損失與間接損失兩部分。直接經濟損失的數量與大部分決定於實質設施的 破壞。間接損失主要是起源於經濟部門的生產停頓或無法與相關產業進行 進出口貿易所產生的損失，透過產業的總產值指標即可衡量此項因子。 綜上所述，災害風險中，脆弱度佔了重要部分，而影響脆弱度的其中一重要因 子，即為都市的維生管線系統（Lifeline）；因此在都市防減災的議題中，諸多防減 災規劃或風險評估中均提到都市維生管線於災前災後之重要性及需建立相關因應對 策或強化防災能力，但均未能具體提出相關完整系統性策略；而維生管線系統為維 繫居民生活之基礎公共設施，隨著都市化程度越高，對於管線的依賴性越高，台灣 都會區人口達總人口數的 70%以上，都市人口集中，災後衝擊甚鉅，尤其地下維生 管線中之瓦斯系統及其他高危險性管線，可能在大規模的災害破壞後衍生為二次或 三次災害，極度危害居民之性命與財產安全；另外災後減災及救災系統的運作及災 後回復端視維生管線的維持（電力、電信、通訊、瓦斯及自來水），若不能在第一 時間回復管線正常功能，則不僅減救災系統無法正常運作，且影響災區回復時間及 回復能量，可見其維生管線的維持對於整體防減救災體系的重要性。. 2.
(19) 第一章 緒論 貳、研究背景 台灣早期於人口密集之商業區與住宅區內，因受限於工程經費不足，傳統電 信、電力施工均採架空線路，水泥桿密佈影響市容景觀與交通，且常受風災影響而 致電信電力中斷；近年因考量都市長遠發展景觀及路面上使用空間等問題，管線已 經日漸地下化，舊有道路電信、電力管線，逐年開始進行全面地下化。因此都市計 畫道路範圍，除了下水道區域排水公共設施功能外，更需提供電力、自來水、瓦斯 等各種維生管線埋設空間；另電信線路及通信線路，區域有線電視線路等埋設，讓 道路地下管線更加錯綜複雜，長年來管線地下化帶來的交通衝擊、環境污染、噪音 製造、及回填路面沉陷與孔洞，均多為都市民眾所詬病。 究其原因，均因管線地下化後，除因早期規劃不善、多年來都市發展路幅拓寬 及管線總類類數量激增等因素而錯綜複雜，且因無法明視，因此無法確實掌握地下 管線空間位置，各單位所保存之管線資料只是以當初之竣工圖建檔，經埋設多年後 往往圖檔所列與事實差異很大，尤其地形地物變更後更不可考；所以在管線挖埋時 就常發生因為誤挖管線索造成的人為災害（瓦斯外洩，停電及漏水淘空地基等）， 且重大天然災後後所造成管線損害因為能確切的掌握其相對位置而言重影響管線修 復期程。 綜上所述，管線地下化為都市中必然之趨勢，且正確掌握未能明示的管線於地 下的分佈為重要課題，而近年常見的解決方案係利用地理資訊系統來掌握管線地下 位置；而在實作上，高雄市政府已將管線資料加以資訊化多年，並將整個管線挖埋 生命週期與管線資訊系統作一結合，形成一完整的管線管理機制，因此本研究係以 高雄市政府為例，並以相關文獻理論之整理及現況調查等方式，探究管線系統資訊 化於都市防災之議題及重要性。. 3.
(20) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. 第二節 研究方法及流程 壹、研究方法 一、文獻探討法 蒐集有關都市防減救災、維生管線系統及地理資訊系統應用等之論著、 文獻及報告，予以比較分析並整理，進行有系統之歸納及探討。 二、調查研究法 對台灣現有的管線管理機制進行調查，並整理歸納與都市防災規劃之關 連性，作為後續案例分析的基礎。 三、案例分析法 以高雄市政府為例，經由實際調查管線管理系統運作方式，透過調查結 果檢視目前國內維生系統管理層面的問題，建立管線系統與都市防災的策略 架構，並提出可行的解決方案。. 4.
(21) 第一章 緒論 貳、研究流程. 研究主題. 文獻回顧. 相關規定及現況整理. 案例調查. 調查結果探討與分析. 結論與建議 圖 1-1 研究流程圖 （資料來源：本研究自行整理）. 第三節 預期成果及效益 一、分析目前國內地方政府對於公共管線管理機制，針對都市災害防制方面檢討現 況及問題。 二、提出未來國內各地方政府對於公共管線管理相關法令及推動策略改善建議，作 為相關單位修正法令及研訂推動策略之參考。. 5.
(22) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. 6.
(23) 第二章 文獻回顧. 第二章 文獻回顧 第一節 都市防災相關研究 一、都市災害定義 災害主要可以分為自然災害及人為災害兩大種類，並具有各種的類型及特性， 而都市中主要的災害類型與特性敘述如下： （一）災害類型：主要可以歸納為自然及人為因素兩大類。 1、自然災害：如地震、海嘯、風災、水災、旱災及土石流等。 2、人為災害：可區分為火災、地質災害、公害及交通事故等。 （二）災害特性： 災害依其所產生的原因而有不同的特性： 1、災害預測之不確定性：都市災害屬於模糊事件，由許多小事件逐漸累積 其影響效果。 2、空間性與時間性：不同時間與不同空間使用特性與強度的差異，使得人 口和活動分佈所形成之動態環境各不相同，因此，災害的形成因素、影 響因素和結合條件不同而導致同一災害發生具有其獨特的空間性與時間 性差異。 3、累積性與連鎖性：災害一旦發生通常不會個別發生且立即結束，不同時 間地點的災害會互相影響，擴大形成連鎖性的災害，且不同時間空間的 影響議會累積，形成更大的災害或不同類型的災害。 4、複合性：災害通常不會只有單一一種，通常都是各種災情共同呈現的綜 合情況。 5、重建之困難性：都市災害所造成的損害及衝擊相當巨大，對於生命財 產、土地及環境資源等破壞並非短時間可以復原的，因此災害與防救之. 7.
(24) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 間的問題鮮少切割去逐一探討，對於災害防救的觀念應該以整體性及系 統性的角度來加以考量。. 二、都市防災之定義： （一）狹義之都市防災：都市與建築防災應建立在都市計畫區內有關都市空間、都 市設施、公用設備及建築物等，對於風災、水災、震災、火災及危險物災害 等 所 發 生 一 切 災 害 之 預 防 災 害 搶 救 及重 建 之 工 作 （ 蕭 江 碧 、 黃 定 國 ， 1995）。 （二）廣義之都市防災：廣義來看都市防災層面應闊極致國土保全，例如日本建設 行政之規劃，主要涵蓋都市行政、河川行政、道路行政等三大項，這三大項 之防災規劃理應含蓋在總體防災規劃架構內（蕭江碧、黃定國，1995），並 作一貫性及全面性的考量，以致能夠面面俱到，發揮最大功效，並與日常生 活結合，充分利用有限資源達最大效益。. 三、國內外有關都市防救災相關法令： （一）都市計畫定期通盤檢討實施辦法第七條規定：都市計畫通盤檢討時，應就都 市防災避難所、設施、消防救災路線、火災延燒防止地帶等事項進行規劃及 檢討。 （二）災害防救法在民國 89 年 7 月公佈實施，相關內容概要如下： 1、災害防救法中定義災害防救的意義「指災害之預防、災害發生時之應變 措施及災後之復原重建」，其所包含的範圍相當廣大，不僅包含預防災 害的部分，亦將災害發生時及災後重建等作為均包括在內。 2、災害防救法中規定了不同種類災害有不同之災害防救業務主管機關： （1）風災、震災、重大火災、爆炸災害：內政部。 （2）水災、旱災、公用氣體與油料管線、輸電線路災害：經濟部。 （3）寒害、土石流災害：行政院農業委員會。 （4）空難、海難及陸上交通事故：交通部。 （5）毒性化學物質災害：行政院環境保護署。. 8.
(25) 第二章 文獻回顧 （6）其他災害：依法律規定或由中央災害防救會報指定之中央災害防救 業務主管機關。 3、災害防救組織：在災害防救法中規定之組織層級分為三個層級，行政院 需設中央災害防救會報及災害防救委員會，災害防救委員會下設災害防 救專家諮詢委員會，並得設災害防救科技中心；在地方政府方面則依直 轄市縣市及鄉鎮市分別設相關災害防救會報及應變中心。 4、災害防救計畫：共可分為災害防救基本計畫、災害防救業務計畫及地區 防救計畫；而在內容方面規定應針對災害預防、災時緊急應變及災後復 原等三方面均擬定相關應變作為。 5、災害預防事項方面，應包括減少災害之預防、各級政府應實施之防救災 項目、有效執行緊急應變措施、各級政府與相關公共事業平時之準備工 作及相關規定等。 6、災害應變措施方面，詳細規定災害發生時各級政府應實施之應變措施及 災害應變中心成立之相關規定。 7、災害復原重建方面，在本法中條文較少，對於實體重建部分並未詳細規 定。 8、其他。 （三）日本防救災相關法令：日本在阪神大地震前已建立災害對策基本法，災害救 助法、建築基準法、大規模地震對策特別措置法及地震保險法等相關法制， 阪神大地震後則立即頒訂建築物耐震改修促進法、受災市街地復興特別措置 法、密集市街地防災街區整備促進法及官廳設施總和耐震計畫基準等法規， 其中官廳設施總和耐震計畫基準對於國家機關建築物及附帶設施的位置、規 模和耐震安全性均要求比一般建築物更為嚴格，以利災害時政府機關不後災 害影響而能迅速進行災害搶救及重建工作。其他相關法規還包括水防法、大 都市震災對策推進要綱、東海地震防災對策強化地域基本計畫、石化工業區 災害防止法、東京震災預防條例、地滑防止法及消防法等。 （四）美國防救災相關法令：美國主要防災工作依據係 FEMA 防救災制度（聯邦 應變救災計畫）進行規劃，在地震方面將全美分為一至四級的地震危險區 9.
(26) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 域，另加州建築法規範每三年加以檢討修改，如 1989 年舊金山大地震後後 即針對法規加以修正，其他相關法規還有減輕國家地震災害綱要及災害性地 震反應計畫書等。 （五）中國防救災相關法令：針對於地震方面，1995 年制訂破壞性地震應急條 例，1997 年制訂全國性脂肪鎮減災法為其防災之基本法規，其他與防災相 關法規尚有易燃易爆化學物消防安全管理辦法、消防法及高層建築消防管理 規則等。. 四、國內外防救災體系相關研究： （一）台灣之防救災體系 台灣之防救災體系包含災前之預防及災後之救護兩部分，包括有行政、都市計 畫、建築管理及消防等各層面整合，83 年以前係以消防及建管單一建築物防救災 為主，於 89 年後頒訂災害防救法後，明訂防救災之目標及實施項目並將都市防災 規劃納入，防救災體系如前述分為三個層級，於災害時並分別設立救災指揮組織， 由中央防災會報訂定防災基本計畫，並指定行政機關或公共事業訂定防災業務計 畫，各級防災會報訂定地區防災計畫，落實防災業務之執行。 （二）美國的災變管理體系 美國災變管理體系包括三個次級：聯邦急難管理署、州與地方政府及其他公私 組織；其中聯邦急難管理署（簡稱 FEMA）之任務為統籌支援全美國的災害業 務，執行減災、備災及復原等工作，減少災害損失：該署統合國防部、商業部、住 宅及都市發展部與相關部門，有效整合各地方防災管理體系，提升災害管理效率。 而在州政府部分，為 FEMA 的政策執行層級，並協調聯邦政府與下級地方政 府之間的行動；其他公私組織的災變管理體系則可能橫向結合各體系加以落實，包 括政府相關部門、軍事單位、非營利組織及私人部門（電力水力公司、醫院）等。 （三）南韓之防災體系 南韓的防災體系主要以國家防災和對策總署（簡稱 NCDPH）為主該署隸屬於 政府管理內政部，負責防災、應變執行、災後恢復等災害對策性計畫，並研擬中長. 10.
(27) 第二章 文獻回顧 期防災和計畫與增進國際間災害防制之合作；該署底下並設有災害預防準備局，該 局中並分設災害預防計畫、災害準備及災害恢復等三大部門分項負責相關業務。 （四）新加坡之災害管理體系 新加坡的災害管理體系主要以常駐部長（Permanent Secretary）為總指揮，副 部長為幕僚，共同運作部門署長負責聯合運作任務，其下兩位副署長則分屬策略及 共同運作部門，策略部分負責防護技術指導、修復技術指導及鑑定技術指導等，共 同運作部門則負責管理計畫、運作計畫及緊急事件計畫等相關業務。 （五）紐西蘭之災害管理體系 紐西蘭國家災害管理體系亦為三級制的防災體系組成，從中央的國家民防委員 會，到區域及地方民防委員會，並設各層級管理人，其中還整合國際事務部門、民 防部及相關部門，對於國際事務有專責處理部門在其他國家較為少見。 （六）日本之防救災體系 日本的防災體系分為中央與地方兩級，中央防災會議常設於總理府，由內 總理閣大臣召集，共 25 名委員，由防災擔當大臣、總務大臣、各省大臣首長及 其他各界代表擔任，，旗下設有專門各種委員會，由專家學者及官員擔任；另 為處理中央防災會議事務並設有事務局。而地方則是由各縣防災會議做成決議 擬訂計畫，規劃各地方單位所負權責。. 五、災害風險及脆弱度等相關研究 都市災害之根本問題與土地利用與規範管制有高度的關連，一旦土地使用管制 不當，可能造成高災害潛勢地區被劃設為高密度使用，災害所帶來之威脅相對增 加。因此規劃者在進行規劃時若能有良好之工具作為決策支援與應用，及時擬定完 善之防災策略，有效減緩災害風險，助於防減災工作的之推動。 隨著都市快速發展的結果，人口密集，都市土地與建築無限制的開發利用，都 市土地幾乎是超過所能負荷的極限，導致都市環境存在著許多不確定性的致災因 子，而頻頻發生災害。尤其台灣歷經九二一集集大地震，造成嚴重的環境災害與社 會經濟的衝擊；在充滿不確定性的潛在災害威脅下的都市涵構中，隨時危害到人民 之生命財產安全。然而傳統土地使用計畫卻往往忽略了環境所隱含之危險源，原屬. 11.
(28) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 不適宜開發之環境敏感地區，在缺乏完備之防災措施與審查機制的情形下，進行土 地使用型態之變更行為，衍生土地混合使用與過度開發情形，提高都市環境面臨地 震災害風險的威脅，因此重行檢視土地使用規劃納入風險的考量乃重要的課題。 台灣都市地區在經濟發展快速下，都市化的速度與範圍不斷成長，都市空間呈 現高層化與高密度的使用，都市土地使用的複雜與多元化伴隨著潛在的風險與天然 災害的發生。因此先行瞭解風險內涵，而有助於反映都市土地使用層面的防減災對 策建立。 （一）風險定義 「風險（risk）」觀念起源於 70 年代（王玟傑，2000）；一個決定性事件的發 生，其影響與後果隨之而來，這絕不是偶然現象，每個事件背後具備有典型格局的 概率或可能性，這種模式與時間為基礎之現象稱為「風險」（Levitt,1997）。綜合 國內外相關文獻說明，「風險」的定義泛指在特定災害事件程度及特定之地理範圍 下，人口、財產與實質設施暴露（Exposure）於潛在危險（Hazard）中，而發生災 害與損失程度之機會。風險具備著「危險（Hazard）」、「暴露（Exposure）」、 「脆弱度（Vulnerability）」三個要素，透過三大要素構成風險，各要素交互影 響 ， 產 生 複 雜 關 係 ， 而 衍 生 風 險 之 演 進 的 關 係 （ Randolph,2004 ； 陳 建 忠 等 ， 2005；Oliveira et al,2006）。以簡單之數學方程式可表示為： 風險＝f（危險,暴露,脆弱度） 在此，危險（Hazard）亦稱為潛在災害（詹士樑等，2003）。「危險」意旨可 能造成潛在損失的自然現象、物質事件或人為活動。他可能受潛在威脅或條件透過 自然現象（如災害）或是人類活動過程中引發。 而 暴 露 （ Exposure ） 意 指 人 口 、 資 源 或 財 產 顯 露 在 危 險 中 之 數 量 （Randolph,2004）。主要反應一個地區發展的規模，包含人口與實質物體數量與 分佈，以及他們所支持的活動的數目與種類（周士雄，2005）。無論災害多嚴重， 沒有暴露的人與設施就不會有破壞與干擾，因此而無風險。所以暴露越大，則風險 越大。 至於脆弱度（Vulnerability）是指環境受到災害影響而易於脆弱的程度。國內 部分相關研究將解釋為受災（梁正德，1996）；受損程度（李珍穎，2002）；「災 12.
(29) 第二章 文獻回顧 感度」 (洪鴻智，2003)；或易損性（陳亮全，2003），意旨在給於特性災害等級 下，都市中暴露受體（設施、人口、經濟）可能受到災害衝擊的潛在損失或傷害的 可能程度（詹士樑，2004），簡單闡述都市因災害之衝擊造成實質、社會與經濟環 境易到損害影響的程度。 （二）土地使用規劃風險減緩功能 隨著都市的發展，建築物密集程度、公共設施與關鍵性建築物之區位配置，以 及環境敏感區域分佈等均會影響災害之發生，土地使用不當，甚至有災害擴大的可 能性；反之，適宜的土地使用規劃，在減低可能的災害風險上扮演重要的角色。透 過風險構成要素的釐清，土地使用規劃在減緩風險的功能上，必須從潛在危險與暴 露於災害的脆弱度、減少災害敏感地區之暴露程度或脆弱度著手，可達到減災、避 險之目的。因應風險的特性，土地使用規劃功能主要分為下述幾點： 1、避免潛在災害發生的機會，規範危險源的空間區位。 2、控制都市暴露程度，針對建築、人口發展之區位予以開發管制。 3、降低暴露受體的傷害，提供防護措施，如緩衝帶、建築結構補強。 （三）災害風險評估 土地使用規劃是減緩災害風險的方法之一，提出因地制宜的土地防災對策，應 先瞭解災害的風險程度與特性，因此災害風險評估與辨識工作相對性的重要。透過 潛在災害與環境弱點的瞭解，針對各種天然災害進行風險評估與分析，進而確定風 險性質與程度。因此，為確實辨識災害風險的可能因素，透過系統性的階層模式來 建立天然災害風險指標系統是有必要的。 以 地 震 為 例 ， 1997 年 Davidson,R 在 都 市 地 震 災 害 風 險 指 標 （ An Urban Earthquake Disaster Risk Index）報告書中，針對都市中地震災害提出一套評估災害 風險的指標及評估模式。地震災害風險指標（Earthquake Disaster Risk Index， EDRI）是一套可以運用到全世界都市，作為有關在地震災害中全部的風險和描述 有關因各種因素產生賠償問題的混合性指標。預測的工作大部分是對單一部分風險 或單一區域進行地震風險的評估，地震災害風險指標系統（EDRI）提供一套有系 統的途徑對都市進行直接地地震災害風險的相對比較。其架構有五個主要的向度 （林淑鎂，2004；陳建忠等，2005）： 13.
(30) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 1、危險因子（Hazard） 可能遭受地質誘發現象的種類，主要是地表振動、土壤液化、地震後火災、山 崩與海嘯等災害。 2、暴露因子（Exposure） 可以用與都市尺度有關的指數來表示，探討都市中實質設施、人口、經濟數 值。其內容包括以下： （1）實質基盤設施暴露（Physical Infrastructure Exposure）：實質設施暴露 可用於每個設施內容數目、規模（樓地板面積、高度）、地理分析與 金錢價值（視營建人力與材料成本而定）。 （2）人口暴露（Population Exposure）：人口暴露傳達都市中居民、社會群 體等集合的數目與地理分佈。人口暴露因時間、地點的不同，而有明 顯的變化。 （3）經濟暴露（Economy Exposure）：經濟暴露描述發生在都市內的經濟 活動、也就是財物服務與金錢數量、型態、起源與目的地。 3、脆弱度因子（Vulnerability） 指暴露在可能的地震事件下的人口、實質物體與活動，可能在短期或長期受到 影響的程度。 （1）實質設施脆弱度（Physical Infrastructure Vulnerability）：實質設施傷 害性描述了實質設施在某一特定地震災害程度下的直接破壞的預期程 度。實質設施脆弱度決定都市將遭受實質損壞的程度，以及實質損壞 間接影響許多地震後的其他事件。 （2）人口脆弱度（Population Vulnerability）：人口傷害性描述地震結果導 致個體可能受傷、死亡、無家可歸或日常生活受干擾等的特徵，廣義 上也包括他們歷經衝擊後的復原能力。 （3）經濟脆弱度（Economy Vulnerability）：經濟脆弱度經濟的傷害性分為 直接損失與間接損失兩部分。直接經濟損失的數量與大部分決定於實 質設施的破壞。間接損失主要是起源於經濟部門的生產停頓或無法與 相關產業進行進出口貿易所產生的損失，透過產業的總產值指標即可 14.
(31) 第二章 文獻回顧 衡量此項因子。 4、外部背景因子（External Context） 都市的衝擊如何影響都市外的活動與人，諸如交通運輸、政治、經濟或文化等 層面。此項因子特別是針對那些影響範圍廣泛的都市而言，如國家首都、世界城 市。 5、緊急應變與復建能力因子（Emergency Response and Recovery Capability Factor） 都市如何透過正式、有組織的努力，建構完備的防救災、醫療、重建等機制， 透過整體的危機處理操作，有效且有效率的降低地震之衝擊。. 第二節 地理資訊系統相關研究 地理資訊系統（Geographic Information System，簡稱 GIS）是一套應用電腦軟 體與硬體設備，來輔助使用者處理、更新、蒐集、查詢、分析、統計、儲存和展示 各種數值化（digitialize）地理資料的資訊系統。而一套地理資訊系統的組成通常包 含軟體、硬體、圖形與屬性資料結合、拓蹼資料結構、自動製圖技術、空間分析及 資料庫管理等部分，而使用者透過這些部份就可以很輕鬆並且有效率的處理各種數 值化地理資料。以下分別詳細介紹有關地理資訊系統的發展及架構。. 一、地理資訊系統發展歷史 1950 年代的時候，美國與英國就曾經嘗試著利用電腦來製作地圖並加以管 理，如此，不但在管理方面可以更有系統，而且還可以幫助一些專業單位來處理專 門的工作，諸如氣象學者、地球物理學者或是地質工作學者等等。而其他一些從事 資源開發和管線規劃工作的業者，例如石油、水電、瓦斯等等，也紛紛開始跟進使 用地理資訊系統來協助處理。 1962 年，美國麻省理工學院的研究生 Ivan Sutherland 在他的博士論文中，首 次提出「Computer Graphic」觀念，也因為如此而確立了電腦圖學的獨立地位。瑞. 15.
(32) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 典的地理學家 Torsten Hagerstrand 更是將現代數學中的數量方式引進地理空間來分 析，這造成了地理學上的一大革命，即所謂的「數量革命」。 地理資訊系統在早期的發展工作大部分都是由政府部門來進行，學校方面做得 很少，而學校研發出的系統多是採用網格式的資料結構，其中最具代表性的就是哈 佛大學開發的 SYMAP（Synagraphic Mapping System）。加拿大早在 60 年代就開 始發展世界上第一套的地理資訊系統─加拿大地理資訊系統（Canadian Geographic Information System, CGIS），這是由 Roger F. Tomlinson 所領導開發，原本任職於 渥太華一家航空公司，因為向政府提出了「利用電腦能力來加速土地利用分析」的 構想，獲得了政府的支持而轉至政府部門研究開發，才有加拿大地理資訊系統的產 生。其他如美國森林調查局的地理資訊系統 MIDAS 及統計局的 GBF DIME （Geographic Base File Dual Independent Map Encoding）都是早期的地理資訊系 統，而其檔案格式亦是當時發展所依據的圭臬。 而發展至 1970~1980 年代之間，是屬於桌上型 GIS 的年代，因為各種電腦的 硬體設備消費趨緩，加上電腦技術也有了大幅度的進步，因此不同類型、不同專 題、不同規模的地理資訊系統在世界各地紛紛發展，例如美國、英國、德國、瑞典 和 日 本 都 投 進 了 相 當 的 發 展 人 力 。 1970 年 ， 國 際 地 理 聯 盟 （ International Geographical Union，IGU）在加拿大的渥太華舉辦了第一屆 GIS 會議，當時參加的 人數只有 40 人，而在 1972 年舉辦第二屆的時候，參加的人數已達 300 人。 1980 年代地理資訊系統的相關科技都已經相當成熟，而在這個時期中有個很 重要的里程碑，即是資料庫與圖形功能都被整合進地理資訊系統，在這個時期加入 從事地理資訊活動的國家越來越多，歐洲方面如比利時、奧地利；亞洲方面如韓 國、中國大陸，而我國也是在這個時候真正開始進行地理資訊的相關活動。在 80 年代對 GIS 的的需求越來越高，加上 GIS 所處理的資料範圍越來越大，已經不再 侷限於單一個區域或是國家，跨越國界的運用都已相當普遍，例如聯合國曾經在北 非所進行的「抗沙漠化研究」，當時所涵蓋的區域就是整個北非。 從 1990 年發展至今天，地理資訊系統已經不再是作用單純的系統，它整合了 有關電腦資料庫管理、電腦圖學、電腦輔助設計、專家系統、統計學及遙 （Remote Sensing）等等技術，還有各種專業領域的應用如都市計畫、地球科學、 16.
(33) 第二章 文獻回顧 區域計畫等相關科學，所以，90 年代的 GIS 已經屬於視覺化和網路化的 GIS 年 代。. 二、地理資訊系統的基本架構 地理資料的輸入、儲存、分析、輸出等工作除了要借助電腦軟體和硬體的幫助 外，還得依賴專業人員來操作電腦系統，因此，地理資訊系統不是單純一套軟體 了。完整的地理資訊系統結構應包含硬體設備、軟體設備、資料及專業的人員組 織，現在就對各個部分做細部討論： （一）硬體設備： 1、輸入設備：把文字資料或者是圖紙上的資料輸入電腦的過程稱為數值化 （digitizing），例如數位板（Digiziter）、鍵盤、掃描器（Scanner）。 2、資料管理與分析的設備：地理資訊系統通常需要大量的運算來處理資 料，由於早期的電地理資訊腦效能不比現在，因此通常需要大型的主機 或者是工作站才有辦法應付，近年來因為個人電腦的工作效率大幅提 昇，因此以個人電腦為工作平台的地理資訊系統軟體也日漸備受重視 3、輸出設備：包含顯示器（Monitor）與顯示卡（Display adapter）、繪圖 機（Plotter）及光碟機（CD-ROM Driver）等，對地理資訊系統來說， 大尺寸以及高解析度的顯示器是最佳的選擇標準；而地理資訊系統對於 圖形運算速度的要求很高，加上顯示卡控制著顯示的顏色數、圖形的處 理速度，因此高階的顯示卡就缺少不得了；許多大範圍的區域測量工作 都需要 GIS 系統的輔助，因此連帶需要大型的出圖設備；而光碟機則是 可用來讀取容量較大的地理資訊資料。 （二）軟體設備： 最早期的地理資訊系統是由 ESRI 公司在 1980 年代初期所推出的 ARC/INFO 軟體，經過這些年的發展，各種功能強大的 GIS 軟體也紛紛推出，目前市面上普 遍 常 見 的 GIS 軟體有：ESRI 公司推出的 ARC/INFO、Arc View 系列軟體和 MapInfo 公司推出的 MapInfo 等等。 （三）資料：. 17.
(34) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 資料是地理資訊系統的核心，缺乏數據資料的系統就只能算是個空殼子，GIS 的資料型態可分為兩種，即是與地理實體方面有關的空間資料（Spatial data）以及 描述地理實體性質的屬性資料（Attribute data），根據周天穎與周學政（2000）的 看法，這兩種資料分別如下： 1、空間資料的類型主要有三種： （4）點圖貌：它沒有長度、寬度以及面積，有的只是在空間上的座標。 （5）線圖貌：只有長度沒有寬度的資料。 （6）面圖貌：通常是一個二維的封閉區域，有面積，也會有周長。 2、屬性資料：主要是用來說明空間資料的內容和性質，通常地理實體在圖 上只能看到形狀和樣式，無法得知更進一步的訊息，以災損點來說，光 從圖上是絕對無法知道這個災損點的破壞型式、破壞地點或者是其他方 面的訊息，這時候屬性資料就可以彌補這方面的不足，讓系統資料更具 完整性。 （四）專業人員與組織： 地理資訊系統的架構若是缺少專業人員這一環，就不能算是完整的結構，因為 專業人員以及有系統的組織也是地理資訊系統成敗的一個關鍵點，在完善的系統工 具之後，配合上專業人員的操作與組織有效率的運作，整套地理資訊系統才算是完 整。. 三、地理資訊系統的功能 GIS 的主要功能大概有下列幾項： （一）空間資料的收集：透過地面測量、航空測量、全球衛星定位系統（Global Position System，GPS）測量、影像掃描轉換及數化等方法。 （二）空間資料的編輯：可以針對圖形做編修、更新或是複製等功能。 （三）空間圖形的分析：利用空間圖形與屬性資料的連結來做分析的動作，還可以 做圖形分割與合併、圖形刪除及網路分析等功能。 （四）空間資料儲存：可利用磁碟、光碟或者是磁帶等儲存媒體來儲存資料，並可 以利用資料庫來管理所儲存的資料。. 18.
(35) 第二章 文獻回顧 （五）空間資料處理：可利用空間資料庫管理配合統計分析的軟體以及程式語言 （SQL）來作為資料的運算、統計及分析。 （六）空間資料的展示：利用輸出設備及電腦螢幕將主題圖、統計圖表或者是有關 的簡報資料展現，如圖 2-6 所示是埔里鎮空間資料的展示。. 第三節 地理資訊系統及管線調查之相關研究 有關 GIS 技術之資料庫建立與應用與地下管線調查，已有許多研究成果可供 參考，現分述如下： 一、GPS/GIS 資訊科技應用 （一）洪智勇、蔡光榮等（1997）利用 GIS 整合西南部泥岩區內地工環境與泥岩 區棄土相關地理資訊資料及建構整體結構化資料庫系統，並探討研判其可再 利用性與應用限制性。 （二）涂金山、蔡光榮等（1997）就南台灣地區山坡地工程土壤特性進行調查分析 後，完成坡地工程土壤之適用性參考統計表及土壤基本物理性質圖解數列 表，並利用 GIS 建立各層級圖層與完成南台灣坡地工程土壤資料庫系統。 （三）宋益民、蔡光榮 （1997）以 GPS/GIS 科技整合應用於新中橫公路賀伯颱風 之災害調查分析，且以 ARC/INFO 與 GRASS 讀取實地調查之 GPS 定位資 料，並將崩坍地之處數、位置、高程、坡度、坡向及其所在地區之地質、地 形、水文等資料作一災害現況調查分析，另再利用 Visual Basic 與 ArcView 建立其資料庫系統，以提供該公路邊坡養護工程規劃之參考。 （四）徐文義、李咸亨（1997）以地理資訊統與評估法整合對其台北市地層土壤進 行液化潛能評估。陳韋成、蔡光榮 （1998）在高雄坡地地工環境災害資料 庫系統建立中，以旗山分區之台 3 線為例，應用 ArcView 與 ARC/INFO， 在崩塌地、坡度、土石流、斷層等因素為控制因子下，依其屬性不同給予不 同權重因子，進而將台 3 線之路廊危險度劃分為低潛感性、中潛感性與高潛 感性等三類，而繪製其災害分佈潛感圖，以作為該公路災害防制之參考依 據。. 19.
(36) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 （五）黃一偉、蔡光榮（1999）以 GPS/GIS 系統整合，針對高雄捷運橘線系統沿 線地層土壤進行液化潛能評估。侯峻棕、蔡光榮（2000）利用 GPS 及 GIS 針對南橫公路甲仙至埡口進行邊坡災害調查，並以 Visual Basic 6.0 及 Arcview3.0 等軟體將崩塌地處數、位置、高程等資料，及所在區域範圍內之 地質、地形、土壤等資料，整合建立一套以 GIS 為基礎之資料庫查詢系 統。 （六）吳皇旗、蔡光榮、王弘祐（2000）以 GPS/GIS/RS 科技整合應用，對高雄捷 運大寮主機廠廠址區域環境及工址地層特性進行彙整分析，再對廠址基礎地 層可能誘發之潛在災害進行分析。 （七）林昆賢、蔡光榮（2001）利用 GPS 及 RS 進行南橫公路崩塌邊坡之調查與 判讀，另以 GIS 作為處理分析工具，對造成崩塌之潛在因子做一詳細分 析，據以劃定災害之潛感危險路段，並建立一套適用於該邊坡災害之地工環 境災害資料庫系統。 （八）黃彥士、蔡光榮（2001）利用 GPS 及 RS 進行高雄捷運紅線路段之自然環 境與地工災害調查，再以 GIS 作為調查結果與災害潛能評估之資料處理分 析工具，並將其結果製成土壤液化災害分佈潛感圖，以供設計及施工施參 考。 （九）陳欽昭、童翔新（2001）利用 GPS 量測台中地區大型儲槽位置，再以 SAFETI 套裝軟體進行儲槽危害與風險分析，並應用 GIS 探討控制儲槽風險 所需之必要資訊。 （十）曾世賢、施邦築（2001）利用 GIS 將東勢及石岡的污水管線建置在系統 中，並依據管徑與材質，利用網格分析 921 集集大地震後之災損率。. 二、管線調查 （一）張榮峰、倪勝火（1997）利用雷利波散設曲線能夠反應埋管的存在，藉由改 變接收器個數、管線種類、口徑大小、埋置方向、測線組合以及多管線配置 等參數來進一步了解表面波譜法應用於探測地下管線的特性。. 20.
(37) 第二章 文獻回顧 （二）邱義宏、 楊潔豪（1999） 利用透地雷達（GPR;Ground Penetration Radar） 之管線偵測能力分別對於開挖前之調查、管線配置、預埋管線與未知管線等 調查進行研究。 （三）林宏明、倪勝火（2000）利用砂箱埋設數種不同之管線和空洞，再以透地雷 達掃描，以探討管線和空洞之雷達信號的成因和特徵。 （四）莊 政 廳 、 江 健 仲 （ 2000 ） 利 用 步 進 式 地 質 雷 達 （ stepped-frequency georadar）之發射天線發射步進式頻率電磁波，並藉由接收天線接收反射電 磁波訊號來探測地下目標物位置與地質狀況。 （五）林明寬、李德河（2001）利用透地雷達之種種優點來解決尋找地下管線、不 明廢棄物及地層構造線之問題，並進一步探討探測管線之精度、廢棄物之透 地雷達特徵圖像、地層變化及傾斜角度等。. 21.
(38) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. 22.
(39) 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況. 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況 第一節 高雄市管線系統發展背景 市區道路挖補頻繁，以致降低道路品質，影響交通及市容，浪費社會資源，早 為市民所詬病。主要原因在於管線機構眾多，協調不易，且地下管線資料欠缺，管 線機構各行其事，造成路面反覆遭挖掘情事。高雄市政府工務局於 92 年 1 月組織 再造，成立工程企劃處，並將原屬養護工程處之道路挖掘業務，調整至工務局層 級。即由工程企劃處邀集高雄市全部管線機構，共同參與高雄市公共管線整合計 畫，檢討相關流程，進行業務革新，建立高雄市公共管線管理機制。 高雄市辦理管線挖掘之單位，包括 31 個公民營管線機構及 7 個高雄市政府工 程單位，加上 3 個高雄市政府管理機關（工務局、環保局、勞工局）共 41 個（如 表 3-1 所示）。. 表 3-1 高雄市管線機構一覽表 管種. 管線類別 管線機構名稱. 電信. 中華電信高雄營運處第一客戶網路中心 中華電信高雄營運處第二客戶網路中心 台灣固網股份有限公司 一般電信 系統. 泛亞電信股份有限公司 台灣大哥大股份有限公司 遠傳電信股份有限公司 和信電信股份有限公司 亞太寬頻電信股份有限公司 新世紀資通股份有限公司 海軍第一軍區左營通信隊. 軍訊系統 國防部參謀本部資電作戰指揮部南部地區 資電作戰大隊 警訊系統. 高雄市政府警察局通信隊 高雄市政府警察局交通大隊. 23.
(40) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. 慶聯有線電視股份有限公司 有線電視 大高雄有線電視股份有限公司 港都有線電視股份有限公司 大信有線電視股份有限公司 交通號誌 高雄市政府交通局 配電系統 電力. 路燈 輸電系統. 台灣電力公司高雄區營運處 台灣電力公司鳳山區營業處 高雄市政府工務局養護工程處 台灣電力公司高屏供電區營業處 台灣電力公司輸變電工程處南區施工處 自來水公司第七區管理處澄清湖給水廠 自來水公司第七區管理處鳳山給水廠. 自來水. 給水系統. 自來水公司第七區管理處拷潭給水廠 自來水公司第七區管理處楠梓服務所 自來水公司第七區管理處高雄服務所 自來水公司南區工程處. 污水系統. 高雄市政府工務局下水道工程處（污水下 水道）. 雨水系統. 高雄市政府工務局下水道工程處（雨水下 水道）. 下水道. 瓦斯. 欣高石油氣股份有限公司 供氣系統 欣雄石油氣股份有限公司 南鎮天然氣股份有限公司. 輸油. 輸油系統 中國石油股份有限公司 聯勤南部地區油料庫鳳山油料庫. 其他. 高雄捷運公司 （資料來源：高雄市政府工務局）. 24.
(41) 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況 經過議題擬定、檢討分析、改善作法等階段，除建立道路挖掘標準作業流程， 並已於 93 年 10 月將道路挖掘之生命週期（挖掘申請→施工管理→竣工結案），全 程資訊化，有效減少道路挖埋缺失，降低管線工安事件。. 第二節 高雄市管線系統發展緣起 高雄市為海洋首都，亦為工業首都，轄區重工業發達，工廠林立，看似平整的 土地及道路，其實地下佈滿無數的水、電、瓦斯及油料等維生管線，供應全市無間 斷的商業運轉及家庭使用，因此管線管理實為相當重要的都市發展議題，現就管線 管理系統發展緣起說明如下： 一、管線工安事件之慘痛教訓 （一）新生路挖斷油管國賠事件 高雄市政府工務局新工處於民國 82 年 11 月，進行前鎮區公共設施開闢工 程，於新生路誤挖中油公司管線，大量柴油噴出，致前鎮國小及週遭環境損害，經 高雄市政府緊急處理，未造成災害擴大及人員損傷。然經 10 年損害賠償訴訟，最 高法院於民國 92 年判決挖斷管線為高雄市政府缺失，須賠償中油公司 1405 萬元。 （二）鎮興橋氣爆事件 民國 86 年 9 月 13 日 8 時 59 分，高雄市前鎮區鎮興路與鎮洋路口（鎮興橋南 側附近），因中油前鎮儲運所油料管線施工不慎，致液化石油氣管線破裂氣爆，造 成 14 死 15 傷慘劇，為高雄市管線工安案件悲痛紀錄。 事件顯示出市區管線密佈糾結，因高雄市政府尚未整體規劃，管線機構各有執 掌卻缺乏橫向連繫及警示系統，若不儘速改善，類此事件仍將層出不窮。 二、業務改革的內外壓力 因應社會快速變遷、民意督促及施政改革之壓力，工務局於民國 87 年起成立 專案檢討小組，持續進行管線業務檢討，並規劃大刀闊斧改進方案。工務局已歸納 出組織再造、業務改革、資訊管理為治標與治本的改革方案。 三、調整組織架構. 25.
(42) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 高雄市道路挖掘管理業務民國 92 年前隸屬於工務局養護工程處（二級單位） 業務，且僅限道路挖埋管理。工務局於民國 92 年 1 月進行組織再造計畫，並將道 路挖掘業務調整至工務局工程企劃處（一級單位），業務亦擴增為道路挖埋及管線 管理。藉由管理層級提升，可避免原機關層級較低協調不易缺點，有助於高雄市政 府跨局處協調及推動改革方案，高雄市政府工務局工程企劃處之組織架構及業務執 掌如圖 3-1 所示。. 處長 副處長 正工程司. 副處長 正工程司. 第 一 課. 第 二 課. 第 三 課. 第 四 課. 第 五 課. 第 六 課 單位. 正工程司. 業務項目. 第一課. 新建、養護工程之督導及監辦. 第二課. 下水道工程之督導及監辦. 第三課. 工程技術研發、工程界面整合. 第四課. 政府採購及稽核. 第五課. 材料試驗. 第六課 管線挖掘核准及管理、共同管道業務 圖 3-1 高雄市政府工務局工程企畫處組織架構 (資料來源：高雄市政府工務局). 26.
(43) 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況. 第六課人員係負責高雄市 11 個行政區之道路挖掘核准及施工管理，編制 14 人，人員區分為案件審核、道路巡查及行政支援三類。業務依據 90 年 8 月 6 日公 布實施之「高雄市道路挖掘管理自治條例」（簡稱自治條例）辦理。 四、早期道路挖掘業務情況 依自治條例規定，管線機構需要挖掘道路時，應事先向高雄市政府工務局申請 核准，經發給道路挖掘許可證後始得施工。92 年前之業務實況如下。 高雄市經常辦理管線挖掘申請之單位，共有 38 個管線單位。 （一）挖掘案件統計 高雄市政府每年核准道路挖掘案件約 5000 件，平均每月案件 400 件，每天案 件 20 件。道路挖掘區分民生案件（或零星案件）、搶修案件及年度計畫案件三 類。民生案件為用戶之配管工程，約佔全部案件之 8 成，91 年平均核准時間為 5 天（行政規定為 7 天）。搶修案件為管路損壞或故障之緊急搶修，約佔 1 成，經事 先通知報備後，可先施工再補申請。年度計畫案件為管線主次幹管挖埋工程，約佔 1 成，因須會辦及工程協調，核准時間為 20 天。 （二）工務局道路挖埋管理盲點 1、道路挖掘未作資訊建檔，難以掌握全市有那些道路挖埋工程正在施工。 2、對於道路坑洞或管溝下陷，需耗費多時，才能釐清是那一單位之挖埋工 程所造成的。 3、案件審查及現地巡查業務，過於依賴承辦人經驗，當承辦人調職或休 假，代理人無法馬上接手。 4、民眾反映道路坑洞或管溝下陷案件時，高雄市政府回應民眾時間過長 （常見缺失如圖 3-2 及 3-3 所示）。 5、全市 37 個管線機構之管線位置，未作有系統之建檔，現地施工時，難以 進行挖埋協調，致零星誤挖事件，仍常發生。. 27.
(44) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例. 圖 3-2 路面下陷圖 (資料來源：高雄市政府工務局). 圖 3-3 挖埋施工工地髒亂 (資料來源：高雄市政府工務局). 28.
(45) 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況 有鑑於上述的種種狀況，因此高雄市開始基於下列動機考量要如何改革管線管 理運作情形： 一、積極有效之管線管理 以往高雄市政府業務著重挖掘管制，並未作管線管理。工務局經自我檢討及評 估，確定解決道路挖埋缺失，不能僅對管線機構進行消極性管制，應主導推動全市 公共管線（電信、電力、自來水、下水道、瓦斯、輸油氣、綜合管線、水利設施） 資料庫整合，掌握管線確實位置，進行積極有效管理。 二、流程簡化及業務革新 既有作業流程必須檢討，進行業務 e 化、文件減量、簡政便民措施，以大幅解 決人工作業之缺失。 三、改善道路施工缺失，提升民眾滿意度 近年高雄市重大工程如捷運工程、污水下水道建設正全面展開，市區道路施工 增加，加深民眾對道路順暢之痛苦指數。民眾最直覺接觸者，為道路施工缺失（如 道路坑洞、工期過長、維修效率差等），亟需建立嚴謹之施工管理制度。 為了達到上述三項的成果，高雄市政府工務局基於現況所具備的條件，初步設 定達成目標，現分項說明具備條件即設定目標如下： 一、改革前所具備條件 （一）高雄市政府已於 89 年完成全市數值航測地形圖之測製工作，可作公共管線 調查之基本圖，並作擴充及加值應用。 （二）道路挖掘業務透過標準化及資訊化，可提升管理效益。 （三）內政部營建署長期推動建立公共設施管線資料庫，並鼓勵縣市政府進行積極 性的管線管理。以內政部公共管線標準制度為準則，有助於釐清高雄市政府 與管線單位權責，建立管線更新機制。 （四）缺乏有效率之協調機制，為路面重複開挖及管線誤挖事件主因。建立單一協 調窗口是必要的。 （五）彙整管線工程一起施工，可減少不必要挖掘次數，強化施工管理，可改善道 路服務品質。. 29.
(46) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 二、設定達成目標 （一）以高雄市政府航測地形圖為基礎，整合全市公共設施管線資料庫。 （二）以道路挖埋業務為導向，建立資訊化挖掘作業。 （三）以內政部公共管線標準制度，建立管線更新機制。 （四）建立管線施工協調機制，避免管線工安事件。 （五）減少道路挖掘次數，改善道路服務品質。. 第三節 高雄市管線系統檢討分析 道路挖掘缺失起因於管線埋設工程，檢討層面首要檢討如何掌握管線位置進行 管理，並對道路挖掘生命週期（管線生命週期如下圖 3-4 所示）之各項步驟進行檢 討分析如下：. 挖掘申請. 施工管理. 竣工結案. 公共管線整合問題 圖 3-4 管線生命週期 (資料來源：高雄市政府工務局) 一、公共管線整合檢討分析 高雄市區管線錯綜複雜，埋設地下管線之單位有 38 個，因管線機構互不瞭解 管線位置，協調困難，僅憑現場經驗，致常有誤挖情形。高雄市政府責無旁貸應建 立高雄市公共管線資料庫，整合道路地下各類管線資訊，作為管線機構相互查詢、 協調及高雄市政府管理之依據，進行公共管線管理。 內政部營建署雖已推動公共設施管線資料庫多年，並制定資料標準制度，鼓勵 縣市政府配合推動。但由於建立公共管線資料庫，屬於基礎環境建置，須投入大量 經費，耗時費事，為經費高、協調多、成效慢之基礎建設，為縣市政府所怯步。但. 30.
(47) 第三章 高雄市公共管線管理系統發展及現況 高雄市政府體認到整合轄區公共管線工作之急迫性及優先性，必須以高雄市政府經 費，配合分期計畫逐年完成，才能建置完整之資料庫，作為改革挖掘業務之基礎。 因此 92 年及 93 年計畫內，即有 1/2 經費用於全市管線設施之清查、測量及建 檔。並於計畫執行前，先與管線機構協調行政配套措施，以便管線機構事先準備人 力預算，全力配合公共管線整合計畫。 二、挖掘申請檢討分析 （一）管理法規分析 高雄市挖掘業務依據「高雄市道路挖掘管理自治條例」規定辦理，條例分為四 章，主要內涵如下。 1、自治條例目的在進行道路挖掘管理，維護道路品質及交通安全，並以工 務局為主管機關。 2、管線機構挖掘道路前，須事先申請核准，經發給許可證後始得施工。申 請時應具備申請書 1 份，及施工範圍平面圖、管線斷面圖等 1 式 11 份。 3、高雄市政府對於新闢道路完成三年內，翻修改善道路六個月內，得管制 挖掘。 4、管線工程竣工後，管線機構應於七日內將挖掘寬度、深度、回填粒料、 分層壓實、施工安全維護設施，拍照函送工務局備查。 5、多種管線工程須於同一道路挖埋時，工務局得協調同時辦理完成。 6、違反施工管理及申請許可規定，罰款四萬元至十萬元。 （二）缺失檢討 1、申請文件份數過多之缺失 管線機構填寫一份申請書後，卻規定要提送相同之工程附件共 11 份。 以管線機構觀點而言，業務流程既要資訊化，附件亦應酌量減少。此部分高 雄市政府尚未完全簡政便民，亟待改善。 2、挖掘管制資訊不透明之缺失 管線機構申請挖掘時，常因不清楚市區那些路段被依自治條例規定管制 挖掘（如新工處新開闢路段或養工處新鋪柏油路段），因而申請後被依管制. 31.
(48) 公共管線系統資訊化與都市災害防制之研究-以高雄市為例 挖掘因素退件。若高雄市政府能主動將管制挖掘之資訊上網，管線機構於申 請挖掘時，即獲得管制挖掘資訊，減少被退件。 3、案件會辦耗時之缺失 案件核准時間未能大幅縮減之原因，在於案件常會辦新工處、養工處及 區公所等單位，一次公文會辦往返時間約 1 至 2 天，且大部分會辦原因僅在 得知該案件是否在管制挖掘區內。若配合資訊作業，將管制資訊一併上網， 案件審核即可減少會辦，縮短核准時間。 4、案件核准後分送路證之缺失 案件核准後，工務局將許可證與附件一併裝訂後，要人工分送給 11 個 單位，必須檢討。若原分送原因僅是案件施工資訊通知（內容為施工單位、 施工位置、核准時間等），均可改用 email 告知及網路查詢措施，取代原文 件人工分送或郵寄。里辦公室部分，考慮基層里長不一定接受 email 路證， 可採務實作法，仍沿用人工寄送路證，不必強行 e 化。 5、高雄市政府機關之道路挖埋案件未納入管制 92 年進行工作會議檢討時，發現 91 年前之道路挖掘僅府外管線機構配 合辦理挖掘申請，而高雄市政府單位如交通局（號誌管線） 、警察局（警 訊管線） 、下水道工程處（雨水及污水管線）及養護工程處（路燈管線） 等，並未強制要求申請，產生管理漏洞，亟待一併改善。 三、施工管理缺失檢討 （一）現況分析 自治條例已有完整之施工管理規定，包括設計標準、開工通報、安全設施、大 範圍工程分期分段施工、挖掘前作業規定、路面切割、分層壓實、路面修復等。 工務局工程企劃處亦配置 3 名道路巡查員，每日至轄區道路挖埋現場，進行施 工品質、安全措施之勘查。經發現缺失者，即通知管線機構限期改善。重大缺失或 逾期未改善者，工務局依自治條例罰則，處以罰款。 （二）缺失檢討 管線工程施工時，管線機構包商常為省時、趕工，有意無意忽略施工管理規 定，常造成挖填不實，路面下陷現象。現行巡查作法，工務局巡查員至現場發現缺 32.
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