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5D智慧城市防救災平台虛實整合 震前防減災+震後緊急應變
[SmartAuto 陳玨 報導]   2021年11月16日 星期二 瀏覽人次: [2038]

根據聯合國2016年統計報告指出,全球已有超過一半的人口居住於城市,而城市的建築物密集度高,受到地震災害的衝擊也較為顯著,如何提升防救災能力、建構智慧韌性城市,仰仗資訊科技來協助防範及降低災害已是必要的議題。

圖左起國研院營運推廣室主任陸璟萍、國研院副院長林博文、國震中心主任周中哲、國震中心研究員王仁佐、國震中心副主任柴駿甫合影
圖左起國研院營運推廣室主任陸璟萍、國研院副院長林博文、國震中心主任周中哲、國震中心研究員王仁佐、國震中心副主任柴駿甫合影

台灣位處歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊的交界,經常受到地震的威脅,為強化城市防救災能量,國家實驗研究院國家地震工程研究中心(簡稱國研院國震中心)執行科技部政策,提出5D智慧數位空間概念,打造出虛實整合的「5D智慧城市防救災平台」。

國研院國震中心打造的「5D智慧城市防救災平台」,係以地理資訊系統為基礎,匯整多種三維圖資,包含建築資訊模型、衛星影像圖、空拍機建模模型與光達點雲等,在電腦中建構真實城市的數位分身;而且還綜整了多元的城市建物與多樣的城市景觀,使虛擬城市更加逼真。

最重要的是,此虛擬城市整合了國震中心各項土木工程專業知識與演算法,包括結構監測系統、台灣地震損失評估系統TELES、自來水系統地震風險評估專用工具Twater等,可以算出地震對城市建築物、橋梁與地下輸送水管等可能造成的損壞情形。因此當地震來臨時,本平台在電腦螢幕中看到的並非一般常見的3D城市樣貌,也不僅是隨著地震搖晃的4D城市影像,而是城市中的建築物在地震期間逐漸損壞的情形(由顏色變化呈現)。

「5D智慧城市防救災平台」主要應用方向為震前防減災與震後緊急應變兩部分:

在震前防減災部分,本平台運用模擬分析技術,可推估各地區的災害潛勢,並透過平台直接觀察災損情形,更準確地針對災害高敏感地區,來提前進行必要的減災作為,如進行災損與耐震評估及房舍橋梁結構補強等。另由於平台中整合了城市的多種大數據,包括管線系統、大眾運輸系統、電力備援系統,以及警消單位、醫院、避難所位置和導航路線圖等,故本平台亦可提供相關主管機關來及時掌握都市硬體設備的安全狀況,進行定期檢修與汰舊換新;並能有效編制防災教育訓練,進行救災計畫的沙盤推演,以及分配各地區的救援物資,有效提升減災與整備計畫的效率。

在震後緊急應變部分,只要輸入現場地震資訊,本平台即可顯示地震可能造成的災損,讓救災指揮官可以在螢幕上了解可能受損甚至倒塌的建築物分布;亦可提供警消單位、醫院、避難所位置和導航路線圖,以快速部署適當救災人力。

本平台搭配了無人機自動巡檢服務,可在震後儘快派飛至受災現場,提供災損建築物的即時影像,讓指揮官得以擬定實際可行的救援計畫;也可根據近距離拍攝之影像,判定建築物受損程度,立即派遣工程單位進行暫時的支撐或補強,避免建築物在餘震中再次倒塌而造成更嚴重的傷亡。

「5D智慧城市防救災平台」未來將進一步整合物聯網資訊,收錄佈署於城市各個角落的感測器資料,將多樣化的數值資訊、時間資訊、空間資訊彙整於單一平台,實虛整合以擴大應用於風災、水災、土石流等其他天然災害。本平台整合災害歷史與即時資料及未來潛勢推估,讓防減災更加智慧化,更讓救災行動更有效率,是實現智慧城市的一大利器。

說明:3D圖是一般常見的城市立體圖,4D圖則搭配顯示地震波隨時間的變化,國研院國震中心的「5D智慧城市防救災平台」可直接顯示建築物隨地震搖晃而產生損壞的情形。

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