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人工智慧於水利防災工作應用水利防災組

  發刊期數:第0604期/ 發布日期:113/08/09

近期國家科學及技術委員會與環境部聯合出版的「國家氣候變遷報告2024」,顯示全球平均溫度已經持續上升,在升溫4℃情境下,年最大一日降雨強度平均將增加40%,每50年發生的極端降雨事件也可能提前每10年就發生;另一方面,人口老化使得社會在災害來臨時更為脆弱。面對未來自然災害的挑戰,以及人口結構的老化,防災預警應變措施亦須隨之調整,亟需投入研究和發展先進的防災科技,運用科技的優勢提升防災能力。

水利署(以下簡稱本署)近年在應變期間各階段持續導入物聯網(IoT)及人工智慧(AI)等技術,以輔助氣象情資、災害預警、災情查報及淹水處置,讓資訊傳遞更快速,應變更即時。其中在氣象情資,鑑於全球預報模式解析度較粗略,如歐洲降雨預報模式為9公里、美國降雨預報模式為22公里解析度,對於臺灣複雜地形下的降雨會有誤差的產生,故藉由AI人工智慧進行快速校正並降尺度至5公里網格之解析度,以提供更符合國內防災應用需求的降雨預報資料(圖1)。

在災害預警、災情查報及淹水處置方面,本署持續廣布感測設備與建置即時影像監視器(CCTV),尤其是河流、涵洞、地下道、低漥地區等關鍵地點,同時透過水資源物聯網、民生公共物聯網等平台旁收各單位監測資訊,整合於災害緊急應變系統或決策支援系統,如雨量、河川水位、雨水下水道水位、淹水感測器及CCTV,透過即時傳回數據、影像,實時監測雨量、水位或淹水高度的動態變化,一旦達到警戒值將主動對外發送告警訊息,民眾可透過水利署「行動水情APP」(圖2)查閱或訂閱雨量、淹水感測鬧鐘,並在Google Map顯示淹水預警(圖3),提醒民眾避開可能淹水區域;另也提供社福機構貼心服務,社福機構所在區域如有淹水一級警戒,將主動透過電話語音告警,為社福機構爭取避難時間。

另外本署已介接超過8,000多支CCTV影像,在應變期間龐大影像資訊,透過人工檢視約需耗時5分鐘才可看完600張影像畫面,在應變期間對於應變人員是很大的負擔。為能幫助應變人員快速掌握淹水地區畫面,本署自111年導入「道路積淹水AI影像辨識」,透過自動化模式,快速進行道路積淹水之研判(圖4),大幅降低應變輪值作業之負擔,經逐年精進模型,在112年度應變期間,積淹水事件辨識通報補捉率已可達98.9%;同時也將擴大辨識技術的應用層面,如河川水位、淹水深度,以及在建工程人員、機具是否撤離等,以提供應變人員掌握更及時的水情、災害及工程的現況,以做出及時的應變措施,降低災害的影響。