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電子報

新興科技應用
農村發展及水土保持署
2023年2月6日土耳其強震:科技與資料如何協助地震防救災
期數 / 第67期
發布日期 / 2023.02.09
主筆 / 林宥伯
責任編輯 / 高百毅、詹婉妤、陳振宇

地震不僅是自然現象,也是臺灣常見的災害因子,其衍生的災害與影響,不僅難以預測掌握,災害發生當下的應變時間也極其短暫。2023年2月6日土耳其當地時間凌晨4點17分,加濟安泰普省遭遇地震矩規模(Mw)為7.8之強震,並於9小時後,在距離不到100公里處,又發生Mw 7.5地震。事件發生後,各界積極投入救災與人道協助,而數位工具也在此次事件中有所發揮,扮演資訊傳遞與協作的重要角色,比如美國非營利組織(HOT,Humanitarian OpenStreetMap Team)應用開放街圖繪製的各種圖資(如圖1),以利於各種人道救援應用。

本期電子報將整理目前國內外震後相關資料與視覺化、企業與NGO組織等如何貢獻一己之力,以及目前國內相關地震研究成果,以做為防災研究或是日常整備的參考。

圖1、土耳其地震影響評估圖。來源:FB_ Humanitarian OpenStreetMap Team (HOT)
圖1、土耳其地震影響評估圖。來源:FB_ Humanitarian OpenStreetMap Team (HOT)
視覺化下的土耳其強震紀錄

2023年2月6日土耳其接連遭遇強震,規模之大,國際間皆觀測到相關數據,如中研院李憲忠博士研發即時監測平台「全球即時震源機制解(GRMT)系統」(如圖2)、美國USGS觀測系統紀錄(如圖3)、ESRI地理資訊系統公開資料(如圖4)等,呈現了即時觀測下地震數據樣貌,以及視覺轉譯後的資訊。

圖2、中研院監測平台(GRMT)。來源:中研院(李憲忠博士)
圖2、中研院監測平台(GRMT)。來源:中研院(李憲忠博士)
圖3、USGS觀測系統紀錄。來源:USGS
圖3、USGS觀測系統紀錄。來源:USGS
圖4.esri公司應用公開資料產製地震範圍圖。來源:esri
圖4.esri公司應用公開資料產製地震範圍圖。來源:esri
科技及數位工具如何投入救災與人道協助

而藉由數位基礎建設、衛星影像以及無人載具等輔助科技,災後現況更能在第一時間提供,有助於國際人道救援與資源協調,比如維基百科的重要事件條目(如圖5)、報導者的事件專題報導(如圖6),同時應用開放街圖進行人道行動支援的HOT組織也製作了相關基礎建設圖資,以及災後至少1641位社群編輯者協助相關圖資更新(如圖7)。

圖5、wikipedia條目。來源:wikipedia
圖5、wikipedia條目。來源:wikipedia
圖6、報導者媒體專題報導。來源:報導者(數據/柯皓翔,設計/江世民)
圖6、報導者媒體專題報導。來源:報導者(數據/柯皓翔,設計/江世民)
圖7、HOT組織統計災後社群貢獻者。來源:HOT
圖7、HOT組織統計災後社群貢獻者。來源:HOT

無人載具及高解析度衛星影像的優勢,能使現場資料以更為宏觀的角度保存,並記錄下事件後的影響,作為災後重建的參考,各相關媒體如SkyNews紀錄的空拍影像,各家衛星公司如MAXAR、PlanetLabs 也啟動了緊急拍攝任務(如圖8、9),陸續釋出最新的災後衛星影像供申請。

SkyNews土耳其災後空拍記錄
圖8、planet災後緊急影像。來源:瑞竣科技FB、PlanetLabs
圖8、planet災後緊急影像。來源:瑞竣科技FB、PlanetLabs
圖9、MAXAR災後緊急影像。來源:瑞竣科技FB、MAXAR
圖9、MAXAR災後緊急影像。來源:瑞竣科技FB、MAXAR
地震預警與相關研究

地震的發生有其不確定性,但藉由數據的紀錄與研究,科學家們已嘗試評估災害潛勢與可能的機率分布,並結合即時觀測系統,期能爭取在地震發生後,一定距離之外的幾秒鐘反應時間。例如,臺灣中央氣象局地震測報中心不僅建立了相關的資訊系統(如圖10),提供民眾即時資訊參考,而相關的即時資料與API也收錄到主題供應系統(如圖11),提供機關與民間APP開發,分享地震觀測資料以及震波抵達演算法。

圖10、地震測報中心,即時地震清單。來源:中央氣象局
圖10、地震測報中心,即時地震清單。來源:中央氣象局
圖11、臺灣地震與地球物理資料管理系統。來源:中央氣象局
圖11、臺灣地震與地球物理資料管理系統。來源:中央氣象局

而為了深化地震相關研究,藉由國科會計畫補助,國內已成立台灣地震科學中心TEC等研究單位,研究成果包含了台灣地震模型計畫TEM(如圖12)、歷史地震資料庫、即時解算模型、斷層研究與推廣教育等,其中即時地震教材也包含了國內外重大地震專題,如此次土耳其地震事件(如圖13),以及歷次臺灣地震事件等(如圖14)。

圖12、TEM計畫自2020年開始的研究範圍。來源:TEM2020
圖12、TEM計畫自2020年開始的研究範圍。來源:TEM2020
圖13、台灣地震科學中心TEC災後專題。來源:台灣地震科學中心
圖13、台灣地震科學中心TEC災後專題。來源:台灣地震科學中心
圖14、台灣地震科學中心TEC即時地震教材。來源:台灣地震科學中心
圖14、台灣地震科學中心TEC即時地震教材。來源:台灣地震科學中心

在地震研究中,隨著儀器的進步與資料的累積,其相關領域之應用已逐漸成熟,例如中研院馬國鳳特聘研究員所分享的講座,除介紹過去相關儀器與研究成果外,亦說明新的光纖觀測技術如何應用在斷層研究中。同時,水土保持局也藉由創新研究計畫的補助,鼓勵研究單位探討土砂災害對策中,與地震相關的應用研究(如圖15),而政府研究資訊系統也收錄了不同機關間,各種相關的研究成果(如圖16),與公眾分享。

啟動地震光世代-當光纖深入斷層帶監測_馬國鳳特聘研究員
圖15、創新研究計畫,地震相關主題。來源:水土保持局
圖15、創新研究計畫,地震相關主題。來源:水土保持局
圖16、GRB系統收錄111年度194件有關地震研究統計文字雲。來源:政府研究資訊系統
圖16、GRB系統收錄111年度194件有關地震研究統計文字雲。來源:政府研究資訊系統

地震雖難以預測,但藉由資料與經驗的累積,將能掌握可能發生的潛勢,並在平時藉由資訊公開與協作,作到災前整備、災中應變、災後重建的目標。臺灣因地理位置特殊,地震已是必然面對的課題,如何善用科學工具降低衝擊,是每個人都能作的防災整備。我們無法避免自然現象與災害發生,但藉由工具與經驗的累積、協作、教育與應用,將能減少災害的衝擊,減少遺憾。

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