2017年7月14日 星期五

【知識分享】日本「深層崩壊対策技術に関す る基本的事項」中文譯本

大規模崩塌防減災工作,為水土保持局未來四年的重點業務。為建立相關防災機制,參考國內外相關經驗與研究為重要的基本功。
這是日本國土交通省「國土技術政策總合研究所」於2014年所編撰的「大規模崩塌對策技術之基本事項」,我們已將其編譯為中文版,便於知識分享。
翻譯內容如有疑義時,歡迎回報與討論。
中文譯本下載:http://tech.swcb.gov.tw/page3.php
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大規模崩塌,雖然發生頻率較一般土砂災害低,但是其規模卻相當大,常會造成莫大災害。對於大規模崩塌或大規模崩塌所形成的堰塞湖,傳統的防砂工程設施能否足以對付,尚難以定論。此外,根據日本「土砂災害防止法」規定的「基礎調查」完成之土砂災害危險性資訊(防災地圖),亦未充分涵蓋大規模崩塌的有關資訊。亦即,傳統的土砂災害對策技術,尚難以充分防範大規模崩塌災害的侵襲。
本資料就下述各對策相關技術之基本事項整理成冊,提供今後大規模崩塌對策之參考:
一、整備工程設施之硬體對策
二、迫切性相關資訊預警之軟體對策
三、可能影響範圍相關資訊(防災地圖)劃設之軟體對策







2017年7月6日 星期四

「豪雨重創日本九州 50萬人被迫疏散」-- 那實際疏散人數多少呢?

這二天日本九州豪雨造成災情,媒體報導「50萬人」被迫疏散,這個數字是如何得來的呢?

其實,嚴格說來,這個數字其實是已發布「避難指示」及「避難勸告」區域內的居民人數。
而「避難指示」及「避難勸告」係由各都道府縣所發布,由於各地區之地域防災計畫中,均已事前統計居民戶數及人數,因此只要確認發布範圍,系統即可自動統計總人數。

日本消防廳的「災害情報詳報」(如2017/7/6  09:30第8報)中,即會統計全國總人數,如下表:


但是注意的是,這個數字不並是實際已疏散的人數,以這次災情嚴重的福岡縣為例,依據福岡縣災害應變中心2017/7/6 09:00 第5報的資料,「避難指示(緊急)」近40萬人中,實際避難人數為1,227人,亦即大約僅有 0.3%

這並非例外,而是真實狀況。


畢竟,類似風水災的災區範圍,許多淹水地區可採垂直避難方式;即便是土砂災害潛勢區,在緊急狀況,目前日本的防災教材上,還是容許以遠離山壁側方式的垂直避難,或就近於鄰近高樓層的RC建物避難,未必要到指定的避難處所。
由另一個角度來看,要求要100%的實際疏散比例,在風雨交加的當下,實務上並不可行,移動過程中亦可能造成更大的風險;更別提要收容50萬人那需要多大的動員與後勤能力了!!

不是疏散不重要,而是建立民眾自主防災能力更重要。

寫到這,必須要強調的是-「不是疏散不重要,而是建立民眾自主防災能力更重要。
政府應該扮演的角色是提供完整的防災預警資訊,讓民眾能提早掌握環境可能的變化,並依自身的條件適時的決定最佳的防災作為;同時政府應作好事前的整備工作,讓願意主動疏散及有需要被安置的民眾,都能得到足夠的支援。
另外,政府在時間、人力及資源有限的情況下,處置的重點應該放在協助防災弱勢族群及區域的事前掌握與主動協助,例如老人安養院等。

「自助、互助、公助=7:2:1」

面對日益複雜的災害型態,再縝密的防災計畫也不可能因應所有狀況,而民眾也必須認知在防災工作上,自助永遠是最重要的自救條件。如何建立民眾自身的自主防災能力,不僅是政府的重要工作,更是每一個公民不可廻避的責任。










http://www.chinatimes.com/realtimenews/20170706001732-260408








豪雨重創日本九州 50萬人被迫疏散


















豪雨重創日本九州 50萬人被迫疏散
豪雨重創日本。(美聯社)
颱風南瑪都掠過日本西南部和西部之後,又遇梅雨鋒面帶來的豪雨侵襲,九州地區大雨肆虐,河水暴漲造成民宅傾倒,道路被土石覆蓋已成小河,傳出地方因土石崩落對外交通中斷,政府與自衛隊救援中。目前已知1人死亡、10人失蹤,近50萬名居民被迫疏散。
日本朝日新聞報導,陸上自衛隊昨進駐福岡縣,展開搜救。但豪雨不斷,災區隨處可見到被水流沖毀的民宅、翻覆的小貨卡,原本的道路也被土石覆蓋,加上水流已變成小河,足以讓人行走時陷入泥淖。
自衛隊員把需要救助的老人、患者及小孩,一個一個從災區背出來。幸運獲救的90歲阿嬤表示從未見過這麼大的雨勢,真的是「做夢也沒想到會變成這樣」。
日本政府發言人、官房長官菅義偉則表示,目前已動員約7500名警消及自衛隊員投入救災;同時派出60架自衞隊直升機和軍機協助救災。
(中時電子報)

2017年6月18日 星期日

【推薦】豪雨監測利器-防災達人的好工具

(2017)年6月開始,先是0601豪雨強襲全台,特別是高強度的降雨,在全台造成不少災情。
緊接著0613豪雨登場,目前看來,強度雖不若0601豪雨,但持續超過一星期的降雨,也讓0613豪雨中央災害應變中心二度開設。

所以,今天我又來CEOC輪值了。 (╥﹏╥)

不過,這回輪值時,發現一個好物,特別推薦給相關的防災人員!!



豪雨監測利器

NCDR氣象組自力架設的「天氣與氣候監測網」(https://watch.ncdr.nat.gov.tw/)!!


雖說,知道watch這個網站,其實也有二、三年了,但是這次輪值時,突然發現watch新頁面有個不錯的東西,如下圖進入「台灣豪雨監測」專頁(https://watch.ncdr.nat.gov.tw/watch_heavyrain.aspx)。

它將原來watch網站中,防災人員可能會用到與雨量相關的功能,整合在一個頁面上,並透過良好的情境設定及視覺化介面,提供一個很不錯整合性工具及體驗!!

特別是在介面設計上,有不少可參考學習的地方,尤其是各單位在應變時,也許也可考慮採用這樣的方式,開一個經過設計情境後的專頁,就可以說一個好故事給長官,且製作簡報時,即可直接剪網頁畫面即可完成簡報。



Watch新頁面的功能特色

  • 圖1左側為24小時累積雨量圖。一般的累積雨量圖,無法看出較精確的雨量值,但此處以圖形及最大雨量站文字與數字併陳的方式,則改善這個問題。右圖則為時雨量圖。惟一可惜的是,如果滑鼠指向雨量站的文字時,該雨量站的位置能被點繪在台灣圖上,那就更加便利了。
圖1


  • 圖2左1為24小時雨量超過大雨(>80mm)、豪雨(>200mm)、大豪雨(>350mm)、超大豪雨(>500mm)的鄉鎮,並以顏色作視覺化的區隔,一眼即知那些鄉鎮已達大雨及豪雨的標準,也很容易與氣象局發布的豪雨特報區域作比對驗證。
  • 圖2左2為短延時強降雨發生的鄉鎮,其中短延時強降雨的定義為1小時>40 mm或 80 mm 及3小時>100或 200 mm,並以不同顏色作視覺化的設計。
  • 圖2右2為過去6小時曾達短延時強降雨的鄉鎮、右1則為過去12小時曾達短延時強降雨的鄉鎮,這些資訊在分析研判時,非常實用。
圖2

  • 圖3左側為整合雷達回波及閃電發生位置之圖形。一般而言,強回波(>45)表示水氣多,但未必一定會下雨;而打雷亦有可能空響雷不下雨。但若強回波及閃電同時發生處,大多即表示該處有較強的對流雨
  • 圖3右側同時發生強回波及閃電的鄉鎮,亦即可用來判定強降雨正侵襲那個鄉鎮。
圖3

  • 圖4,bj4。不過,請注意,每張圖的右上角都可自由選時間(亦可手動輸入數字),亦即可在此網頁上直接回顧歷史降雨的歷程,例如月初的0601豪雨,很方便的設計。
圖4


  • 圖5~~~ 嗯~~ 反正很重要。整合水氣及風場的全球模式圖。
圖5


圖6



圖7


  • 8為雨量組合呈現的方式,也不錯。其中左圖為各雨量站,其1小時與6小時之雨量值點繪在圖上的結果;右圖則為各雨量站,其3小時與24小時之雨量值點繪在圖上的結果。對於不同的災害類型,二者通常各能提供不同之研判參考。以過去的國內外文獻及經驗來看,左圖可能對於淹水警戒有不錯的效果,而右圖則對於淺層崩塌預測可能有不錯的表現。

圖8




註1:災害示警公開資料平台(https://alerts.ncdr.nat.gov.tw/),係國家災害防救科技中心依循國際通用之示警發布標準 -「共通示警協議 (Common Alerting Protocol,CAP)」,結合我國現行的災害警報準則,所建立的政府開放資料平台,以推動政府災害示警資料之流通與應用。

註2:CAP平台提供資料之機關如下
  • 交通部中央氣象局
  • 交通部公路總局
  • 經濟部水利署
  • 行政院農業委員會水土保持局
  • 行政院人事行政總處
  • 交通部台灣鐵路管理局
  • 台灣高速鐵路股份有限公司
  • 國家災害防救科技中心



2017年5月31日 星期三

【轉貼】防災的績效在那裡?


災工作就是在防微杜漸,沒有災情發生就是最好的績效。


只是大多數人沒能看到這一層,所以才會

曲突徙薪無恩澤,焦頭爛額為上客。



原文:https://paste.plurk.com/show/1395023/

~善戰者無赫赫之功.赤忠者無誇誇之言.善醫者無煌煌之名~


從前,有三位將軍,分別奉命保護一批百姓到另一個地方,途中有一批很強大的匪盜在活動。第一位將軍抱著僥倖心理上路了,結果路上碰到強盜,全軍覆沒。

第二位將軍連護送的百姓都配發了武器,遇到強盜後奮勇拚殺,以傷亡近半的代價,抵達了將要去的地方。

而第三位將軍先派人對沿途進行細緻的訪察,找到了一條幾乎不為人知的小道,然後故佈疑兵,趁著強盜還沒摸清他的底細時,帶著百姓從這條小道趕到了他要去的地點,毫髮無傷。

結果,那位負了重傷的將軍被人奉為英雄,還寫下許多可歌可泣的故事傳頌他的英勇。那位沒打仗,沒死人的將軍則默默無聞.....

神醫扁鵲,千古聞名。但是有一回魏文王問他,我聽說你家兄弟三人俱都醫術高明,你們三個誰的醫術最高啊?

扁鵲就回答說:「我大哥醫術最高,二哥次之,兄弟三人中,扁鵲的醫術是最差的。」

扁鵲說:「我大哥給人看病,總能防患於未然,一個人病情剛剛有點徵兆,他就消除了疾患,防止疾病的發生,病人都以為他只能治些頭疼腦熱的小毛病,所以他沒有名氣;我二哥在病人的小病將要發展成大病前,就有辦法把它治好。所以病人並不覺得自己患了多麼嚴重的病;而我呢,經常要治到病人生命垂危的時候才起死回生,所以人人都覺得我醫術如神,這麼難治的病都能夠治好!」

地震了,一所府學的教授們拚命地從磚石瓦礫中往外搶救學子,另一所府學的教授們早就注意房舍建築的安全,毫髮無傷。拚死救人的先生們出名了,沒有死人的那家府學,名氣就沒他們大。

有一家人失了火,別人幫著勉強搶救出一些財產,主人就很感激前來救火的街坊,卻根本不記得失火前就很好心地再三勸他移走柴禾、注意防火的人,「曲突徙薪無恩澤,焦頭爛額為上客。」

以慘重的代價,取得了一丁點的功績,卻獲得了無上的榮光,是不是人們更在乎表面上的轟轟烈烈呢?

孫子曰:不戰而屈人之兵,上之上者也。而那些名將,哪一個不是「一將功成萬骨枯」?

真正的成功者,恰恰是這些默默無聞的人。以最小的代價,取得最大的成績。 ~~~轉~~~

2017年5月19日 星期五

野溪治理真的只有三面光嗎?


多人批評野溪治理工程破壞生態

我能理解。

不過,如果是像下圖,莫拉克後,阿里山的頓阿巴娜野溪的狀況。

這裡的生態早就被莫拉克給毀了。

如果要靠自然的力量去復原,也許幾十年也未必能達成,更何況下游還有保全對象。

這時人為的工程手段就是不得不為的選擇。



野溪治理真的只有三面光嗎?

如果現地的條件許可,工程的作法還是可以加速生態的復原。

就像上面這條頓阿巴娜野溪,經過治理後,目前的現況是如此


10年前國內首次將生態檢核納入集水區治理

面臨極端氣候及日益複雜的災害型態,如何在安全與生態之間取得平衡,真的是個難題。

但很多人不知道的是,早在10年前,水土保持局自96年「石門水庫及其集水區特別整治計畫」中即開始研擬試辦生態檢核表,為國內最早在集水區治理應用生態檢核的機關。



甚至,目前已在一定規模以上的工程,將環境友善納入工程契約,訂定罰則。



十年磨一劍

經過不斷推動水土保持治理工程之環境友善措施,水土保持局於105年參加「國家永續發展獎」,以呈現治理工程納入生態考量後,棲地現況復原良好,保護動植物生存、活動與繁衍之空間,深獲委員肯定而獲得獎項。

這是水土保持局保育治理組李正鈞科長日前分享的短講-「105年國家永續發展獎-水土保持導入生態保育計畫」,期待您撥些時間了解一下,目前水土保持局這十年來努力的方向。

當然,我們也一直努力,期望未來所有的水保工程,都能兼具防災與維護生物多樣性功能,達到永續生態環境的目標。

簡報檔下載:http://tech.swcb.gov.tw


同場加映
工程生態檢核機制分享-觀察家生態顧問有限公司 蘇維翎經理
簡報檔下載:http://tech.swcb.gov.tw



後記

身處公門,其實有時真的很為難,也更難讓所有人滿意。有人要安全、有人要生態、有人要效率、有人要完善的溝通.....這些都不是可以簡單用二分法就能解決的。

在時間的壓力下,公務部門也只能在決策當下,選擇當時最可行方案處理,但不論無怎麼作,總會有人不滿意。而不滿意的聲量,往往是最吸引版面及讓人注意的,且在傳播不滿意方的意見時,往往看不到另一方的原因及論述,特別是在社群媒體時代。

如果這樣生態不改變,我們永遠只能看見台灣好像只有負面消息,官員都是腦殘,長久以往,誰還要進公門? 進來的,想作事的,整天處理這些情緒,還能好好作事嗎? 這對台灣真的好嗎?

如果可以,當您看到政府單位做的對的,做的好的,請不吝給予肯定。
當然,作的不好的地方,也請給予指教。
至少,這二者,請儘量給予相同的聲量。


感恩。







2017年5月14日 星期日

「水土保持局技術研究發展小組」滿一歲了


悄悄地,「水土保持局技術研究發展小組」滿一歲了。

滿滿地感謝這一年來長官的支持、本局及分局同仁的協助、諸位師長及好友們的指導、以及小組成員們的努力。

儘管一年來,在組織定位、發展目標、推動順序上,尚有不同想法。
儘管一年來,在形塑協作文化、推動規劃建議、發展成果應用上,仍有努力空間。

雖然過程挫折難免,幸運地,終能堅持朝向目標的路上。
縱使路上偶有風雨,美妙地,總能再見雨過天青的美景。

感謝老天,總是讓我遇見難得的好夥伴。
感謝老天,總是讓我在徬徨猶疑時,適時回想起-莫忘初衷。



中華民國105年5月13日水保人字第1051851402號公告

行政院農業委員會水土保持局為擘劃前瞻策略、推動跨域技術整合、強化技術支援能力、建立研究發展能量,以因應氣候變遷可能帶來之衝擊,並為未來成立試驗研究訓練單位奠定基礎,特設立技術研究發展小組。」 




2017年5月11日 星期四

【定義】何謂災害管理中的「減災」? 以土石流災害為例


減災屬於災害管理的一環,乃指為降低某地區未來災害發生的頻率、規模、衝擊等,所採行的政策及措施。減災措施一般可分為二類:

1.結構性減災措施:
意指興建實體防災設施;以土石流災害為例,如興建防砂壩、梳子壩、導流堤、沉砂池等硬體工程,以及建立警戒與監測系統等。 

2.非結構性減災措施:
意指透過法令、政策、保險或各種軟體與管理對策來減緩、降低或轉移災害可能造成之衝擊;例如土石流潛勢溪流之調查與公開、防災疏散避難規劃、警戒發布與避難機制建立、山坡地利用管理、水土保持計畫擬定與實施、特定水土保持區劃定等。




資料來源:土石流災害防救業務計畫、水土保持手冊、維基百科、

註:所謂災害管理( Disaster Management ),是針對危險情況的一種持續性、動態性的規劃管理過程,以減少危險情況的不確定性及降低災害發生之可能。從「管理」的觀念而言,有關災害種類、預防方法、發生時間、應變方式、復原計畫、政策檢討等,均是災害管理的範疇。 災害發生之過程可分為減災(mitigation )、整備(preparedness )、應變(response )、復原(recovery )四個階段,每階段皆環環相扣,一個階段沒作好,就會影響下一階段的工作。事實上,預防勝於治療,因此近年來的重點逐漸轉移至減災工作上,因為減災才是最根本且長期性的災害管理措施。 (土石流防災資訊網)

2017年5月4日 星期四

「失敗的力量」-看日本災後檢討委員會的文化

擁抱失敗,才能發現改變的力量


最近讀到一本書-「失敗的力量」。

裡面以醫療保健航空界,這二個當今世界上最重要且與安全攸關的產業來做對照,在面對失敗時的態度及處理方式,造成二者日後在出事率改善上的巨大落差

根據國際航空運輸協會的資料,2013年全世界有3640萬商業班機,載運著超過30億名乘客。只有210人死亡。西方國家建造的噴射機平均每100萬航班,會發生0.41次事故─即平均每240萬航班會發生一次事故

2013年,《病患安全期刊》發表了一份研究,提出可預防傷害相關的提前死亡數為一年超過40萬人(可避免的傷害分類中包含誤診、配藥錯誤、病患於外科手術時受傷、手術時開錯部位、輸液不正確、摔倒、灼傷、褥瘡以及手術後併發症)。2014年夏天,在參議院聽證會上作證時,約翰.霍普金斯大學醫學院教授,同時也是世界上最受尊敬的臨床醫師,彼得.J.普羅諾佛斯特(Peter J. Pronovost)醫學博士指出,這個數字等同於每24個小時,就有兩架大型噴射機在空中相撞

造成這二個產業在安全記錄上的巨大落差,最大的原因在於航空業用非常謹慎的態度看待失敗,並透過「黑盒子」的解密與公開,建立正視失敗及容許失敗的文化,並用最公正無私的角度去剖析失敗的原因,無論是機械故障或人為疏失,調查的重點會放在探究根本原因與思考未來解決的方向,而非急著判定當事人的責任



日本的災後檢討委會員機制


一直很欣賞日本在重大事件後的檢討委員會機制及文化。

就以2016年11月8日,日本福岡市地下鐵施工造成街道陷落成大坑的事件以例。
事後,所有的檢討委員會的資料是對外公開的。
每一次的事件,其實都是珍貴的學習案例。

惟有將所有的資料公開,並設法讓它轉化為成長的養份,
這樣才是面對失敗的正面態度,才能進一步由失敗經驗累積為成功的基石。


https://www.pwri.go.jp/jpn/kentou-iinkai/kentou-iinkai.html





台灣必須建立正視失敗及容許失敗的文化

任何事件後檢討調查的重點,必須放在探究根本原因,並思考將來解決的方式,而非急著判定當事人的責任!

如果沒有這個前提,任何調查將沒有人願意說真話,一切也都白搭!!

誠如前二年寫的文字:http://cychen59.blogspot.tw/2014/11/blog-post_29.html

防災人的夙命?


5年了,莫拉克的惡夢還沒散去~~
現在還要繼續為國賠案傷神~~ orz

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防災工作,有時真的很讓人沮喪。

災害前,不論是劃定潛勢區或是防災宣導時,總是不被當回事。

應變時,總要在資訊有限,充滿不確定的情況下,在公眾安全及不擾民的矛盾前提中,作出艱難的決斷。

災害後,還得承受來自各界事後諸葛的質疑、媒體的公審、立法院及各級長官的關切、檢調與監察院的調查、甚至纏訟多年,這無止盡的官司及精神壓力。

事後諸葛人人都會,但在事件發生前的當下,誰能扮演上帝的角色,對於還沒發生的事情,能有100%神準的預言。

日本經驗:先救災、再究責。尊重專業,理性討論。
台灣經驗:先究責、再救災。名嘴當道,訴諸激情。

您覺得那一種才會形成正向循環? 那一種才會形成向上提昇的力量?

有功無賞,打破要賠。
這就是台灣防災人員的現況與困境。

立院諸公及各級長官啊,能不能幫忙解決防救災人員的困境啊!
社會大眾及螢幕前的您,能不能對防救災人員的專業多一些信任與尊重啊!

如果這個社會都以不信任為前提,把防弊當作無限上綱的藉口。
那這個社會每件事都必須增加昂貴的成本,緊急時都可能因保守遲疑而造成憾事。

所以,

如果把儘力搶救更多病患的醫生,硬打成強摘器官的兇手,那就不要抱怨未來再也沒有器官捐贈的可能。

如果把已窮盡心力,費盡唇舌的防災人員,都用事後諸葛的態度去嘲諷究責,那就不必期待會有更多有心有能力的人會投入改善這個國家的防災體系。

如果每次都要苛責那些已奮不顧身的救災人員,為何還是沒搶救出所有的人命,那就不必期待以後還會有人願意以搶災救災為志業。

建立一個制度很難,摧毀它卻很容易。
培養一個專家很難,毀滅他卻輕而易舉。
達成一個良善互信的社會很難,崩解它卻可能只在彈指間。

但,所有事情的轉折,往往就在每個人的一念間。
我們的社會,打算往那兒走呢?

2017年3月29日 星期三

【3分鐘系列】日本土石流潛勢區內可否蓋房子?

【3分鐘系列】日本土石流潛勢區內可否蓋房子?

主講者:水土保持局技術研究發展小組 陳振宇 副總工程司


法令依據

  • 日本於2000年通過「土砂災害防止法」後,都道府縣依法須針對崩塌、地滑、土石流等土砂災害潛勢區進行基礎調查,並依據調查結果指定並公告「土砂災害警戒區域(黃區)」及「土砂災害特別警戒區域(紅區)」。


被劃入黃區後,有何限制?

  • 被劃入黃區(含紅區)的地區,地方政府必須進行警戒避難體制之整備,適時發布警戒,疏散民眾。
  • 至於蓋房子等開發行為,並無任何限制,與一般地區相同
  • 但土地會被註記為黃(紅)區,且買賣時,仲介必須告知買方
  • 政府須盡到完整資訊揭露的義務,至於要不要蓋「自用住宅」是民眾的權利

被劃入紅區後,有何限制?

  • 被劃入紅區的地區,除前述的警戒避難體制之整備及土地註記外,如要蓋自用住宅,無任何限制,也不用事前申請,只需在建築物的結構強度上達到特別規範的要求
  • 但,如要興建非自用的分租公寓、安養院等福址設施、學校、醫院等,則採許可制;亦即須先向都道府縣申請,並須負責周邊相關的治理工程,而都道府縣接獲申請後,應即給予許可或不許可之處份。
  • 位於紅區內的住戶,政府可給予低利貸款等,鼓勵遷移。





台灣的土石流潛勢溪流有何土地利用限制?

  • 台灣的土石流潛勢溪流係依據災害防救法第22條,以科學方法進行溪流調查分析及資料建置,主要是用於推動防災工作、疏散避難使用,除經劃定為特定水土保持區外,並無相關限制開發或土地利用管制事項


更多資訊




2017年3月3日 星期五

【老照片說故事】進擊的巨石-土石流可以挾帶多大的石頭?


石流是地形演化過程中的自然現象。有山就會崩,崩落的土石堆積在河道,颱風雨期間就可能形成土石流,並在較平緩的溪流谷口地形開闊處形成扇狀地。不幸的是,如果民眾的房屋恰座落在土石流的流路或是沖積扇上,就會形成災害。

1是南投縣水里鄉郡坑村()及上安村()的二條土石流潛勢溪流(投縣DF166165)2001年桃芝颱風時發生的土石流災害,由照片可清楚看到土石流的發生區、流動段及堆積段。

1  2001年桃芝颱風南投縣水里鄉郡坑村()及上安村()發生的土石流災害(水土保持局攝)


土石流的型態

土石流的型態大致可分為礫石型及泥流型,如圖2即為圖1左側郡坑村(投縣DF166)發生之礫石型土石流災後情形。
2  2001年桃芝颱風南投縣水里鄉郡坑村礫石型土石流(黃國鋒攝)

土石流可以搬動多大的石頭

土石流流動時,往往可將碩大的巨石一起搬動,這些巨石到底有多驚人,就讓我們用歷史災害照片,帶大家回到現場。

很長一段時間,筆者一直以為圖3及圖4動輒超過5~6米的巨石已經是夠嚇人的了,但2012年蘇拉颱風在花蓮縣秀林鄉和中部落造成的土石流,其帶動的巨石更超過8m (圖5)

3 2001年桃芝颱風 嘉義縣阿里山鄉豐山村(嘉縣DF039)帶來的巨石(黃國鋒攝)

4 1996年賀伯颱風 南投縣信義鄉豐丘村(投縣DF190)挾帶的巨石(謝金德攝)

5 2012年蘇拉颱風 花蓮縣秀林鄉和平村(花縣DF166)和中部落土石流帶來的巨石(陳大祥攝)


超大型巨人(誤)

就在我覺得這大概是最高紀錄的時候,才發現原來前面這些巨石,在1998年瑞伯颱風台東縣長濱鄉寧埔村(東縣DF163)土石流所帶來的超大型巨石比起來,還真是小巫見大巫只能說,大自然的力量真是讓人敬畏啊!

6  1998年瑞伯颱風台東縣長濱鄉寧埔村(東縣DF163)土石流所帶來的超大型巨石(水土保持局第五工程所攝)


更多歷史土砂災害照片:http://246.swcb.gov.tw/event2015/




2017年2月19日 星期日

【新工具】更直覺的新型態地形呈現方式-紅色地圖

管目前Google Earth等3D地形展示工具已非常便利,但實務上,平面的地形圖仍是工程規劃設計時不可或缺的工具。


常用的地形圖類型

常用地形圖的呈現方式包括:等高線法、分層設色法、立體陰影法等,如圖1。另外,亦有整合分層設色法及立體陰影法之彩色立體陰影法,如圖2。
圖1 常用的地形圖型式 (修改自蕭宇伸,2016)

圖2 彩色立體陰影圖 (水土保持局,2015)


傳統地形圖不足之處

等高線法是最常用來表現地形的方式,但等高線法分層設色法只適合用來表示大範圍的地表高程變化,無法反映地表之微地形狀況;立體陰影圖雖然可以突顯局部地形起伏之變化,但除了陰影自身會遮蔽較細微之地形外,入射光源方向不同時,亦可能造成地形凹凸之誤判。
此外,即便目前高解析度光學衛星影像或是航照愈來愈容易取得,但限於地表植生等遮蔽問題,亦不易判識植生下之地表起伏;甚至,如圖1(a)航拍照片中之裸露地在強光照射下,因強烈的光影對比,易讓人誤以為光亮面為凸地。

紅色地圖是啥? 可以吃嗎?

紅色地圖源自Yokoyama等(2002)提出地形開闊度(Topographic openness)之概念,採用醫院的手術燈照射原理,模擬環境自然光線是從全方向照射到地形,並分別對地形隆起與凹陷之特徵進行地上開度及地下開度光照陰影分析,以製作出不會遺漏任何地形細節且具立體感之地形圖。Chiba et al.(2008)結合地形開闊度與地形坡度,並採用辨識效果最佳的黑紅色階,製作出紅色立體地圖(red relief image map),如圖3。(註:日文為『赤色地図』)



圖3 紅色立體地圖製作流程示意圖 (水土保持局,2015)


所謂某位置點之地形開闊度,其實可以視為該處之光源接收量,如山頂(脊)處由於地形開闊度較佳,故光源接收量大,反映在紅色地圖上,其顏色即為白色;反之,如該處為河谷,則光源接收量較少,故在紅色地圖上即為黑色,如圖4右上。
此外,對於某位置點之坡度,紅色地圖則採用陡坡為紅色,緩坡為白色之代表色,如圖4右下。



圖4 紅色立體地圖地形判釋與分析表示圖 (水土保持局,2015)


透過地形開闊度與地形坡度這二個參數的組合,紅色地圖即能表現出絕佳的立體感,如圖5。甚至不須任何訓練,一般人也能直接圈繪出集水區邊界,也不易發生在等高線圖上不同工程師圈繪集水區範圍,結果卻不一致的狀況。
圖5 屏東縣霧台鄉地區之紅色立體地圖(水土保持局,2014)



紅色地圖的真正價值

要談紅色地圖的價值之前,其實必須先回頭看看,產製紅色地圖的重要原始材料-數值地形。近年來,由於空載光達(Airborne LiDAR)的發展,讓我們能濾除地表植生及建物等地物,得到高精度的數值高程模型(DEM),才能進一步地探索與辨識地表微地形的變化。圖6即為使用空載光達製作的1m解析度DEM,後製完成的紅色地圖。


圖6 使用空載光達製作的1m解析度DEM,後製完成的紅色地圖(水土保持局,2015)


由於地質災害(如崩塌、地滑、土石流)多具有重複性,亦即歷史災害遺跡或是地形之變異前兆,常被用來作為災害潛勢判識之重要參據,如圖8為潛在大規模崩塌可能存在之地形特徵。而在紅色地圖上,由於立體效果良好,對於這些地質災害的地形特徵,常有較佳之辨識能力,且不易因判讀者的熟練性不同,導致判讀結果會有不一致的現象。圖9為使用紅色地圖判識集水區內地質災害潛勢之成果。


圖8 潛在大規模崩塌可能存在之地形特徵(水土保持局,2015)


圖9 使用紅色地圖判識集水區內地質災害潛勢之成果(水土保持局,2015)


紅色地圖真的好到沒有缺點?

紅色地圖固然已解決傳統地形圖的一些缺點,但現階段紅色地圖的呈現方式尚無法直接讀取各點位之高程值,或任二點間之高程差,未來或許再與等高線結合,也許是可行的方向,如圖10。
但更大的問題是,目前紅色地圖為日本廠商的專利,固然也許可以用不同地形開闊度的計算方式繞過專利問題(蕭宇伸,2016),但是否真為如此,可能還要進一步了解。
儘管紅色地圖確實在地形與災害潛勢判識之功能性及效果上有重大的提昇,可是一旦涉及專利,在採購法26條的前提下,能否普遍在台灣應用,可能又是另一個問題......



圖10 整合等高線之紅色地圖(蕭宇伸,2016)


【參考文獻】


  1. 蕭宇伸(2016),以自行研發之紅色地圖技術輔助預判土砂災害之潛勢地區,水土保持局105年創新研究計畫。
  2. 李璟芳、黃韋凱、冀樹勇 (2015)。遙測新利器—立體彩繪明暗圖,地工技術,第113期,第113-115頁。
  3. 水土保持局(2015),運用遙測技術協助判釋大規模崩塌潛勢區域微地形特徵之研究。
  4. 陳奕中、侯進雄、謝有忠、陳柔妃、吳若穎 (2014)。高解析度空載光達資料結合地形開闊度分析於構造地形特徵之應用,航測及遙測學刊,第18卷,第2期,第67-78頁。
  5. Chiba, T., Kaneta, S. I., and Suzuki, Y. (2008). Red relief image map: new visualization method for three dimensional data, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37, pp. 1071-1076.
  6. Yokoyama, R., Shirasawa, M., and Pike, R. J. (2002). Visualizing topography by openness: a new application of image processing to digital elevation models, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 68, pp. 257-265.



============================ 後紀 ===============================
我個人是將紅色地圖視為一種新型態的地形圖。
測量學上以平面圖表現地形的方法很多,不管是陰影法、暈渲法、分層設色法或是最常用的等高線法,都是方法之一;但相較之下,近年來新發展的紅色地圖似乎更易懂易讀。

以同一地點的四張圖為例:下圖左一為過去我們常用的1/25000經建版地形圖,對於一般未經過訓練的人而言,並不容易直接判讀並於腦海中自動轉換成三維的地形,更別說因其精度有限,無法呈現出微地形的變化;即便我們已使用空載光達製作高精度的1m DEM,當展示為等高線圖(如下圖左二),對於前揭問題仍無法有效解決。
但相同的DEM製成紅色地圖後,就算是未經訓練的一般民眾,經簡單說明後,應該也能很直覺地看出道路、山脊、山谷...等地形特徵。
此外,由於光達可穿透植生直接打到地面,因此,在下圖右一衛星影像看不到的許多山區小徑,在紅色地圖上上也能一覽無遺。




更進一步來說,長久以來判識地質災害潛勢的方法,不管是由等高線、立體像對、或是像潘國樑老師使GE衛星影像判讀的方式,或因呈現方式較抽像,或因易受地表植生遮蔽的影響,判讀時大多仍需要較多經驗的累積與較高技術的養成;相對而言,使用理論上已剝除地表植生的高精度Lidar 產製的DEM則可更真實地反映地表的起伏狀況,同時,再透過紅色地圖產製技術,則可將前揭的高精度DEM以更視覺化的方式在二維的平面圖上清晰地表現地形現況,甚至讓一般人也能以直覺的方式進行判讀,這是我認為新工具及新技術所帶來的好處。

那紅色地圖會取代等高線圖嗎? 可以取代立體像對、或是像潘老師使GE衛星影像判讀的方式嗎?

當然不會。

每一種方法有均有其限制及適用條件與時機。
等高線地形圖仍是大多數工程師最易取得及現場調查溝通的工具,潘老師使GE衛星影像判讀的方式仍是工程師第一時間無法到現場時,在內業最隹的作業工具。

就像即便我的Kindle中早已有全套好讀版的金庸,但我在家中還是喜歡享受三十多年前買的全套遠流版紙本書。


2017年1月21日 星期六

【文獻導讀】20170117金屬防護網於邊坡及土石流防護之應用(黃奉琦)


本次文獻導讀係2017/01/17 由水土保持局技術研究發展小組研究員黃奉琦博士分享,介紹金屬柔性消能結構應用於邊坡及土石流之防護。

金屬柔性消能結構目前主要由瑞士所發展,廣泛應用在落石、崩塌、土石流、雪崩,除歐美外,並已在許多國家如日本、中國等地廣泛應用。國內反而因為有專利的緣故,在採購法26條的限制下,反而不易推廣,實際應用的案例較少。








簡報資料及文獻下載:載點


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補充:
  1. 92年水土保持局科技計畫--鋼索檢知器及消能網應用於土石流監測與防災方面之研究,曾作過一些研究與評估。
  2. 國外土石流消能網影片:https://www.youtube.com/watch?v=ODE1OtTwCfI&feature=related
  3. 台北市政府103年曾經採用 http://www.geo.gov.taipei/ct.asp?xItem=71611484&ctNode=68795&mp=105041
  4. 日本使用土石流消能網的案例影片 http://cychen59.blogspot.tw/2012/10/20100712-from.html
  5. 日本2014年9月廣島土石流災後,使用土石流消能網作為臨時防護設施之案例,詳參連結第13頁