防災預警新利器:創新山區洪水偵測技術

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 12 日 16:47 | 分類 尖端科技 , 農業科技 follow us in feedly


台灣山脈呈南北向、河川為東西向,地理條件山高水急,一遇到強降雨山洪暴發時,下游地區的預警反應往往來不及。科技部國家災害防救科技中心(災防科技中心)開發「山區洪水偵測方法」創新專利技術,利用山區現有的即時攝影機進行影像辨識分析,可即時偵測河道內洪水資訊,目前每分鐘即可獲得一筆洪水分析資訊,效率提升 10 倍,大幅增進洪水防災預警效能。

農委會水土保持局在每個土石流潛勢發生地區都設有監視系統,目前共有22觀測站、可取得 41 個 CCTV 畫面,而過去對土石流的預警是以大量人力監看這些畫面,但難以即時掌握災害整體狀況並作出預警。水位監測是另一項土石流監測方式,最快也要 10 分鐘才能取得一筆,有些測站更需要 60 分鐘才有一筆資料,常常緩不濟急。

災防科技中心取得水保局 CCTV 的即時影響資料,以快速影像處理技術,可自動辨識山區河川水流是否發生異常變化,並結合下游站觀測之水位分析,多重驗證即可推估土石流發生時機。監測單位不須額外設置特殊的測儀器,透過一般影像的監視畫面即可以持續監測分析洪水情形。此項技術已取得中華民國專利證書。

▲ 山區洪水偵測專利可快速掌握洪峰來臨之時機與趨勢(以 2016 莫蘭蒂颱風為例)

發明人蘇元風博士指出此創新突破點有三項,第一為時效性:由原本每 10 分鐘提升至每 1 分鐘即可辨識水位資料;第二為持續性:可使用現地 CCTV 畫面持續觀測,可改善或取代過去山區土石流一次性量測器材(如鋼索檢測);第三為經濟性:使用現有 CCTV 觀測設備,無須額外架設新的儀器,並可廣泛應用於其他河川水位之量測。

目前此技術已可推展至水保局架設於山區的 22 處土石流監測站,未來除可應用於經濟部水利署建置於中央管河川之 118 處水情影像監測站,亦可擴大應用範疇至地方政府水利單位的影像監測站,成為防災預警新利器。透過水位觀測歷史資料進行統計分析,便可進一步量化預估洪水抵達下游的時間,更精確且更提早的預估下游水位,提高洪水位預警的時效,相關單位可望更精確地執行河道下游的預警作業。