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5D智慧城市防救灾平台虚实整合 震前防减灾+震后紧急应变
Dressing udstyr   2021年11月16日 星期二 浏览人次: [1481]

根据联合国2016年统计报告指出,全球已有超过一半的人口居住于城市,而城市的建筑物密集度高,受到地震灾害的冲击也较为显著,如何提升防救灾能力、建构智慧韧性城市,仰仗资讯科技来协助防范及降低灾害已是必要的议题。

图左起国研院营运推广室主任陆璟萍、国研院副院长林博文、国震中心主任周中哲、国震中心研究员王仁佐、国震中心副主任柴骏甫合影
图左起国研院营运推广室主任陆璟萍、国研院副院长林博文、国震中心主任周中哲、国震中心研究员王仁佐、国震中心副主任柴骏甫合影

台湾位处欧亚大陆板块和菲律宾海板块的交界,经常受到地震的威胁,为强化城市防救灾能量,国家实验研究院国家地震工程研究中心(简称国研院国震中心)执行科技部政策,提出5D智慧数位空间概念,打造出虚实整合的「5D智慧城市防救灾平台」。

国研院国震中心打造的「5D智慧城市防救灾平台」,系以地理资讯系统为基础,汇整多种三维图资,包含建筑资讯模型、卫星影像图、空拍机建模模型与光达点云等,在电脑中建构真实城市的数位分身;而且还综整了多元的城市建物与多样的城市景观,使虚拟城市更加逼真。

最重要的是,此虚拟城市整合了国震中心各项土木工程专业知识与演算法,包括结构监测系统、台湾地震损失评估系统TELES、自来水系统地震风险评估专用工具Twater等,可以算出地震对城市建筑物、桥梁与地下输送水管等可能造成的损坏情形。因此当地震来临时,本平台在电脑萤幕中看到的并非一般常见的3D城市样貌,也不仅是随着地震摇晃的4D城市影像,而是城市中的建筑物在地震期间逐渐损坏的情形(由颜色变化呈现)。

「5D智慧城市防救灾平台」主要应用方向为震前防减灾与震后紧急应变两部分:

在震前防减灾部分,本平台运用模拟分析技术,可推估各地区的灾害潜势,并透过平台直接观察灾损情形,更准确地针对灾害高敏感地区,来提前进行必要的减灾作为,如进行灾损与耐震评估及房舍桥梁结构补强等。另由于平台中整合了城市的多种大数据,包括管线系统、大众运输系统、电力备援系统,以及警消单位、医院、避难所位置和导航路线图等,故本平台亦可提供相关主管机关来及时掌握都市硬体设备的安全状况,进行定期检修与汰旧换新;并能有效编制防灾教育训练,进行救灾计画的沙盘推演,以及分配各地区的救援物资,有效提升减灾与整备计画的效率。

在震后紧急应变部分,只要输入现场地震资讯,本平台即可显示地震可能造成的灾损,让救灾指挥官可以在萤幕上了解可能受损甚至倒塌的建筑物分布;亦可提供警消单位、医院、避难所位置和导航路线图,以快速部署适当救灾人力。

本平台搭配了无人机自动巡检服务,可在震后尽快派飞至受灾现场,提供灾损建筑物的即时影像,让指挥官得以拟定实际可行的救援计画;也可根据近距离拍摄之影像,判定建筑物受损程度,立即派遣工程单位进行暂时的支撑或补强,避免建筑物在余震中再次倒塌而造成更严重的伤亡。

「5D智慧城市防救灾平台」未来将进一步整合物联网资讯,收录布署于城市各个角落的感测器资料,将多样化的数值资讯、时间资讯、空间资讯汇整于单一平台,实虚整合以扩大应用于风灾、水灾、土石流等其他天然灾害。本平台整合灾害历史与即时资料及未来潜势推估,让防减灾更加智慧化,更让救灾行动更有效率,是实现智慧城市的一大利器。

说明:3D图是一般常见的城市立体图,4D图则搭配显示地震波随时间的变化,国研院国震中心的「5D智慧城市防救灾平台」可直接显示建筑物随地震摇晃而产生损坏的情形。

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