面對氣候變遷導致極端降雨事件之規模與頻率不斷升高的威脅，對民眾而言，若能善用科技服務，將有助於災害預防、趨吉避凶。相較於未來災害的不確定性，如能掌握歷史紀錄跟即時資料，並透過整合時間與空間視覺化的呈現方式，便是民眾自主防災的最大利器，比如災害防救科技中心( 簡稱NCDR )的3D災害潛勢地圖(如圖1)，或是中央氣象局的即時降雨資料(如圖2)。本期電子報將介紹目前國內防災領域已應用地理資訊系統，整合IOT感測、歷史圖資、資訊傳輸等應用的成果與服務。

在談論資料與應用之前，讓我們先紹一下美國電腦科學家 David Gelernter 於 1991 年出版的「鏡像世界」《Mirror Worlds: or the Day Software Puts the Universe in a Shoebox...How It Will Happen and What It Will Mean》(如圖3)。這本書提到數位鏡像能反映的真實情況，以及可能的互動型態，此即為目前許多研究常提及的數位孿生(Digital Twins)之早期概念。之後，2002年Society of Manufacturing Engineers( 國際製造工程學會，簡稱SME )於美國特洛伊城會議中提出相關模型， 2010 年NASA將之用於太空領域的物理模型模擬，並隨著佛羅里達理工學院的 Michael Grieves 應用於產品生命週期管理(Product Lifecycle Management, PLM)而廣為人知。

目前在防災上，數位孿生的概念已藉由結合地理資訊的空間資料，以及歷史圖資與紀錄的時間資料，藉由軟體技術及視覺化呈現，提供民眾查詢服務以及防災評估。以今年NCDR更新之3D災害潛勢地圖為例，能夠同時呈現不同災害潛勢與建物套疊，不僅有2D呈現方式(如圖4)，也能使用3D介面模擬山區與建物分布(如圖5)。

對於某個關注區域來說，若想進一步了解多時期歷史航遙測影像，則可應用水土保持局的BigGIS圖台。目前開放的圖資搜尋服務，可快速搜尋全臺各地之衛星影像、航空照片、UAV空拍及歷史災害照片等(如圖6)，也可套疊土石流、大規模崩塌、淹水、土壤液化等地質災害等相關防災圖資 (如圖7)。

此外，災害防救法之各類災害主管機關，也建置了許多不同類型的災害潛勢資料；比如旱季來臨時，想掌握容易發生森林火災的地區，可參考林務局建置之林火災害潛勢庫(如圖8)，而在雨季、汛期或強降雨情境下的淹水潛勢，可參考水利署之整合圖台(如圖9)。

除了應用歷史資料與圖台的視覺化，於災害預防階段即掌握災害潛勢外，臺灣已建置完成的開放資料體系、物聯網與通知服務等基礎建設，配合目前網路通訊、行動裝置的普及，大幅提升了民眾對防災即時資訊的掌握程度。如NCDR彙整的災害防救資料服務平台(如圖10)，彙整即時示警資料與提供介接的民生示警公開資料平台(如圖11)，提供土石流防災相關訓練、知識與即時警戒發布之土石流防災資訊網(如圖12)。

此外，許多民生基礎建設也建立了即時資訊服務，比如方便用路人掌握路況的高速公路1968服務(如圖13)，已有民間工程師將之與警政署的介接服務重新整合為視覺化的即時路況服務(如圖14)，以及為因應COVID19疫情，應用健保署開放資料製作的快篩數量地圖等(如圖15)。

除了電腦端的應用，藉由4G、5G網路，手機與穿戴裝置的普及，這些資訊服務所延伸的客製化預警，或者APP預報提醒，公眾CCTV的即時影像等，更可整合為個人化的防災資訊服務。例如，結合地震預報服務與氣象資料的KNY台灣天氣，除了可設定手機警示，對應不同規模的地震提醒，也能搭配穿戴裝置，做更精簡的訊息提示(如圖16)；過去使用Email推送之民生示警資訊，目前也能結合穿戴裝置(如圖17)，有助於民眾即時掌握不同類型的示警資料。除了相關示警與1968等即時資料外，國內許多重要景點也有開放即時影像，目前亦有民間工程師藉由網頁技術與串流服務，彙整成資訊儀表板(如圖18)，供民眾即時監看特定區域之狀況。

科技應用與軟體防災已是成熟的技術，未來藉由基礎建設的擴充，以及商用市場的演進，資料將會越來越多，裝置成本也將逐漸下降。相較於過去，民眾有著更多元的管道，獲取不同災害的歷史經驗以及即時資訊，並能藉此作為防災決策的參考，防範於未然。

1.　台灣經濟研究院研究一所，日益成長的技術應用-數位孿生簡介：
https://getmost.tier.org.tw/Datafile/Download/20211227095120475.pdf
2.　Mirror Worlds: Or: The Day Software Puts the Universe in a Shoebox...How It Will Happen and What It Will Mean：
https://oxford.universitypressscholarship.com/view/10.1093/oso/9780195068122.001.0001/isbn-9780195068122
3.　Origins of the Digital Twin Concept：
https://www.researchgate.net/publication/307509727_Origins_of_the_Digital_Twin_Concept
4.　3D災害潛勢地圖：
https://dmap.ncdr.nat.gov.tw/
5.　林務局-林火災害潛勢資料庫：
https://forecast.forest.gov.tw/Forecast/
6.　土石流防災資訊網：
https://246.ardswc.gov.tw/
7.　BigGIS巨量空間資訊系統：
https://gis.ardswc.gov.tw/
8.　水利署-水利地理資訊服務平台：
https://gic.wra.gov.tw/Gis/
9.　民生示警公開資料平台：
https://alerts.ncdr.nat.gov.tw/indexHome.aspx
10.　高速公路1968：
https://1968.freeway.gov.tw/
11.　警廣即時路況介接應用：
https://road.ioi.tw/
12.　即時影像監測器：
https://tw.live/

Grieves, Michael. (2016). Origins of the Digital Twin Concept. 10.13140/RG.2.2.26367.61609.