計 畫 名 稱:土砂災害空間資訊建置分析(1/3)
主管單位:行政院農業委員會水土保持局
執行單位:成功大學
執行期間:106年2月~106年12月
年度:106年
核定經費:4,190仟元
計畫主持人:劉正千
中文摘要:

台灣地質條件特殊,且位於地震、颱風或豪雨等天然災害頻發區域,因此積極蒐集各種遙測空間資訊,並有效應用於災害防救工作,保障民眾生命財產,為自然災害防治工作重要的作為之一。本計畫應用過去已成功建置並穩定服務之「土砂災害空間資訊系統」,持續進行圖資建置、功能擴充及系統維運工作;於災中進行緊急應變、提供崩塌災害預警資訊;災後透過衛星或無人載具空拍影像等各項資訊,協助水土保持局於災後掌握災害時空分佈情況;並且進行崩塌危害模式分析,以及分析全台土石流潛勢溪流之歷年崩塌變動情況,以供未來土石流防災相關工作參考。

本年度計畫於水土保持局災害應變期間,同步進行相關災情蒐集並整合應用Landsat-8、SPOT-6、SPOT-7及Sentinel-2等多元衛星影像,進行0516地震、0601豪雨、00613豪雨、0728尼莎暨海棠颱風與0801豪雨以及1011豪雨事件等5場災害事件之災後崩塌判釋工作並完成災後影像判釋報告。此外,應用無人飛行載具於水土保持關注區域進行空拍,完成了台東縣延平鄉紅葉村等10處的數值高程模型,正射影像與資料發布工作,以提供水土保持局即時比對之空間影像。

本年度計畫除了持續對「土砂災害空間資訊系統」進行系統維運、修正系統程式碼之外,並不斷更新最新之衛星影像、空拍影像、航照影像以及相關崩塌判釋成果圖資,且建置系統後台資料庫,以整體提昇土砂災害空間資訊系統圖文展示及查訊之效能。另外,為彙整大量無人飛行載具空拍UAV之空間資訊,本計畫並開發一無人飛行載具UAV影像上傳系統,以期透過上傳系統,快速整合UAV空拍成果;上傳之成果將展示於「土砂災害空間資訊系統」,並且提供後台台管理查詢,以供水土保持局同仁能快速搜尋所需的歷史空拍影像。此外,配合水土保持局資訊開放,本計畫對於所建置之圖資資訊,開放提供農業委員會資料開放平台進行介接,並提供相關單位向量或網格資料介接,以提供相關成果資訊給更多單位使用。

此外,利用多年期歷史崩塌資料,本計畫建立起崩塌危害分析模式,以進行崩塌災害預警分析。本年度計畫依據水土保持局所指定3處土石流潛勢溪流鄉鎮(高雄市茂林區、六龜區以及屏東縣三地門鄉),進行2014麥德姆颱風以及2015蘇迪勒颱風之崩塌預警分析及驗證,驗證結果顯示正確性約在77%~81%之間。本計畫並進一步應用中央氣象局降雨預報資料,以電腦程式進行模組化分析,於今年颱風豪雨期間進行全台即時崩塌危害指標 (Landslide Hazard Index,LHI)分析,以提供水土保持局作為災中崩塌預警評估之參考。根據歷年崩塌資料,本年度計畫亦分析全台1,705條土石流潛勢溪流集水區之歷年崩塌情況及變動趨勢,根據近年之崩塌程度,進一步將土石流潛勢溪流予以區分,並進行不同崩塌程度之土石流潛勢溪流地文情況(平均坡度及集水區面積)分析。最後,探討莫拉克風災後重大土砂災例之土石流潛勢溪流集水區歷年崩塌變動情況。

本計畫透過快速整合與應用圖資並且進行坡地災害的預測研究,提升坡地防災資訊之蒐集與分析研判能力,發揮空間訊系統於土砂災害防治工作之效益。本年度計畫亦進行相關研究成果之推廣,於計畫期間已完成3場推廣展示活動、發表1篇國際研討會論文並完成中文海報各1份,以提昇本計畫研究成果之國際能見度。

關鍵字:土砂災害、空間資訊系統、衛星影像、無人載具空拍、崩塌危害分析
重要工作項目:1.持續辦理土石流致災潛勢資料更新與資料庫標準格式化,並運用監測儀器提升土砂監測精度與即時資訊傳輸功能。


2.強化土砂災害資訊平台及加值分析應用,開發行動查詢功能,建立災害現地調查即時查詢及收集災情管理。
預期具體成果及效益: 1. 針對重大天然災害地區、土石流紅、黃色警戒發布區或水保局指定地點,製作衛星影像(總面積超過10,000平方公里,空間解析度均高於15公尺且其中至少40%之影像面積空間解析度高於5公尺)。


2. 依據水保局通知,實施衛星影像緊急應變之影像處理與發布,並完成災害地區之前後期影像變異分析;且製作交付「○○○災後衛星影像判釋報告」及「○○○重大天然災害地區或紅黃警戒發布之土石流潛勢溪流區域衛星影像判釋分析明細表」。


3. 依據水保局指示,完成10處無人載具正拍與側拍之取像作業(每處拍攝地點正射影像涵蓋面積為2平方公里);並針對特定區位提供環景照片,且製作數值地形模型(DSM)。


4. 計畫執行期間確保「土砂災害空間資訊系統」正常維運,持續提供穩定之資訊服務。


5. 提供電子圖資或資料交換等資料開放服務及介面,辦理資料集介接申請及傳輸程式等資料開放相關事宜。


6. 於系統中強化目前無人載具影像展示、搜尋及資料下載之相關功能,並彙整水保局無人載具產置相關影像發布至系統。


7. 針對系統中無人載具影像、重大災例等資料,建置管理後臺,並以帳號控管權限,使水保局或其他委辦廠商上傳、發布及修改相關資料。


8. 配合資訊安全認證,落實資安制度規範要求如:程式版本管控、權限審查及定期備份等事宜,並配合參與ISMS 內外稽核活動及缺失矯正改善。


9. 依據水保局已建置之崩塌潛勢危害風險預測模式,由水保局指定3處土石流潛勢溪流鄉鎮,結合中央氣象局過去實際雨量資料,進行演算分析,且至少需針對2次歷史災害事件進行驗證。


10. 依據可能致災之颱風事件,針對研究區提出可能發生崩塌災害之範圍及面積等相關資訊。


11. 蒐集近10年以臺灣每年度歷史崩塌判釋資料,整理分析出各年度土石流潛勢溪流集水區內崩塌地及崩塌率變化情形及趨勢。


檔案下載:成果報告_50.土砂災害空間資訊建置(1_3).pdf
精簡報告_50.土砂災害空間資訊建置分析.pdf
成果海報_50.土砂災害空間資訊建置分析(1_3).pdf