第十次全國科學技術會議防災議題芻議─精進防災科技減少災害衝擊

第十次全國科技會議於今年（105年）12月正式舉行，會議之結論與共識成果將做為政府未來四年科技政策白皮書訂定之藍圖，可見此會議之重要性。此次全國科技會議依據政府施政目標：「建構智慧基礎環境、打造幸福安康社會、促進經濟產業發展」，共擬定創新再造經濟動能、堅實幸福安康之科技、人才培育及強化科研創新生態體系等四大主軸議題，做為跨部會、跨層級及跨專業領域之規劃討論範疇。其中有關防災科技推動部分納入議題二─堅實幸福安康之科技之項下子題三，子題名稱訂為：精進防災科技減少災害衝擊。茲將防災科技議題規劃緣由、課題架構、目標、推動策略及執行重點說明如下。

規劃緣由

世界銀行 2005 年出版的《天然災害熱點：全球風險分析》（Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis）報告指出，臺灣可能是世界上最易受到天然災害衝擊國家之一，因為臺灣約有 73%的人口居住在有三種以上災害可能衝擊的地區，遭受兩種災害衝擊之國土地區更高達90%以上。英國於2011年出版的「2011年自然災害風險圖譜」（Natural Hazards Risk Atlas 2011），列出196個國家的天然災害風險排名，調查報告美國、日本及台灣都是天然災害高風險國家。勞依茲（Lloyd's）根據劍橋大學賈奇商學院風險研究中心於2015年發表「2015-2025城市風險指標」的調查報告，評估18項災害對全球301個主要城市在未來10年內，各種人為或天然災害可能造成的經濟損失，結果排名前三的城市分別是台北、東京、首爾。

台灣位處於西太平洋亞熱帶颱風路徑要衝所在，每年遭受颱風、西南氣流、梅雨鋒面、東北季風及夏季熱對流豪雨等致災性天氣系統侵襲頻繁，再加上地形崎嶇效應影響，更容易引發區域性極端強降雨事件，例如1小時降雨量超過100毫米、3小時降雨量超過200毫米、6小時累積降雨量超過350毫米，如此短延時強降雨已超過目前流域河川及都會區域排水之防洪保護能力，經常造成流域中下游都會區域發生嚴重淹水災情。另台灣的地質條件相當脆弱，表層土壤及岩屑容易沖刷及崩落，若上述強降雨發生於流域上游，亦可能引發集水區大規模坡地崩塌及土石流災害，而大規模坡地崩塌除造成鄰近區域部落社區民眾立即性生命安危之外，這些大量土砂沖蝕而下將造成流域下游更嚴重淹水災情。

另台灣位處太平洋西岸歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的碰撞點上，由於菲律賓海板塊持續地推擠歐亞大陸板塊，使得板塊交界處的地殼產生摺曲與造山運動，導致台灣本島在地體構造上產生許多南北向的逆斷層，如車籠埔斷層、彰化斷層、大茅埔-雙冬斷層、觸口斷層等，這幾條南北向斷層的分佈，更跨越了本島西部平原的大部分，其多屬於活動斷層。根據中央氣象局自2001～2012年12年的觀測資料統計顯示，臺灣地區平均每年約發生22,000次地震，其中約有500次為有感地震資料，地震所造成災害包含有房屋倒塌、橋毀路斷、坡地崩塌、土壤液化等等，嚴重威脅民眾生命安全及財產損失。

除自然災害衝擊影響之外，台灣近年因石化管線氣體洩漏、局限空間有毒氣體或粉塵引起之爆炸或勞工中毒事件仍層出不窮，讓社會付出慘痛代價，更讓民眾對工安深感不安。綜觀現階段許多石油化學工業、電子製造、電機電力或侷限空間等勞工作業場所，經常有可燃性氣體（液化瓦斯、丙烷）、有毒氣體（硫化氫、一氧化碳）之氣體洩漏或可能產生缺氧之危害環境產生，若再存在電氣類或非電氣類（如機械設備）之任何可能點火源，則可能成為重大火災爆炸事故，造成勞工慘重傷亡之職業災害。

綜上，可見台灣位處於災害發生頻繁之高風險區域，因此如何運用防災科技提升國土、環境及關鍵設施之耐災能力，以減少災害損失及衝擊，勢必為政府當前施政重點之一。

現況檢討

蒐集最近國內所發生之重大災害事件，包含921集集地震、納莉風災、桃芝風災、莫拉克風災、凡那比風災、梅姬颱風、蘇迪勒風災、0206美濃地震及103年高雄氣暴事件等，從這些災害事件檢討目前在防災科技需克服之問題如下：

• 氣候變遷的衝擊影響，發生極端降雨淹水事件風險增大
• 致災天氣系統之監測能量有待提升，包含監測設施及整合分析技術等
• 複合型災害發生頻繁，預警技術與評估能力有待提升
• 天然邊坡各尺度與高精度量化災害潛勢、預警及衝擊評估工具不足
• 國土與環境監測及永續工程技術及遙測技術在防災之應用等需提升
• 都會區公私有建物、重要設施急需提升耐震能力
• 亟需研發近斷層抗震技術以降低災害衝擊
• 增進防災感測技術
• 如何結合民間、企業及社會媒體建置防災大數據庫與平台及其應用
• 職場安全監測及監控，提升國內職安產業的水準
• 推動工業安全管理自動化訊息，透過雲端服務整合各式資訊，增進工業安全管理
• 培育防災科技研發人才、創造就業機會、促進產業發展

未來災害趨勢

參考國內外各類災害分析評估報告，包含有聯合國、政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）、再保險公司、科技部氣候變遷報告及國家未來科技產業走向，歸納未來災害趨勢有以下之特點：

• 台灣百年平均溫度不斷攀升之趨勢
• 台灣年平均降雨量有旱澇加劇之趨勢
• 面臨極端災害事件以“複合型災害”發生（圖1）
• 災害損失有逐年增加之趨勢（圖2）
• 天然災害發生次數及受影響人數呈現上升趨勢（圖3）
• 發展物聯網智慧生活時代
• 建構職場智慧安全的作業環境

圖1 複合性災害之關聯性

圖2 1970-2015年全球災害損失（資料來源：瑞士再保險公司）

圖3 全世界歷年天然災害發生次數、死亡人數及受影響人數統計之關係圖

國外重要減災措施：

1. 聯合國減災綱領宣言

最新第3屆「世界減災會議」（World Conference on Disaster Reduction, WCDR）於2015年在日本仙台召開，會議中發表「仙台減災綱領」（Sendai Framework for Disaster Risk Reduction, SFDRR）：以兵庫行動綱領為基礎，希望在未來15年內達成以下成果：

實質減少個人、企業、社區至國家的災害風險及損失，特別在於生命、生計和健康以及經濟、物質、社會、文化和環境資產等項目。

為協助評估全球達到此綱領的成果和目標之執行進度，已協議出七大全球目標，這些目標將在全球層級評估並以適當指標做為輔助。另列出四大優先推動策略如下：

優先推動 1：明瞭災害風險
優先推動 2：利用強化災害風險治理（disaster risk governance）來管理災害風險（disaster risk management）
優先推動 3：投資減災工作以改進耐災能力
優先推動 4：增強防災整備以強化應變工作，並在重建過程中達成「更耐災的重建」（Build Back Better）

2. APEC減災措施

APEC啟動防災框架以防全球氣候變遷帶來的危險：近年來氣候的驟變使得自然災害頻頻發生，成為亞太地區氣候的「新常態」。聖嬰現象加上一波又一波的強颱、洪水、乾旱和野火等天災都是太平洋溫度異常的結果，整個亞太地區也因此深受其害。為了加強對策，來自APEC 21個經濟體的資深災害管理官員們，為亞太地區建造了一個新的合作平台。APEC資深官員們在2015年於菲律賓伊洛伊洛島的會議上通過成立 APEC減災框架（APEC Framework on Disaster Risk Reduction）。該框架將會引導各經濟體在政策方面的合作，強調四大方針：防災和減災、防災準備、緊急應變和復原重建，以確保經濟穩定和生命財產安全不因頻增擴大的天災所害。

3. 政府間氣候變遷專家小組（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）減災建議

管理不同尺度 / 層級的風險：由於越來越多的人和設施暴露在極端氣候下，災害風險將持續增加。增多的氣候災害將放大窮國和富國之間的風險不均。氣候變化改變了一些區域部分氣候災害的空間分布、強度和發生頻率，威脅到超越窮國消納損失和災後恢復的能力。因此，風險管理非常重要，建議在地區、國家和國際各層級上分別討論風險管理。

各個層級均應加強風險管理和氣候變化適應的聯繫，並將其與地區、國家和國際的發展政策措施相結合。在短期內解決社會福利、生活質量、基礎設施和民生問題，並將災害應對納入規劃和行動，對於長期的適應極端氣候是有利的。在考慮災害管理、氣候變化適應和發展的關係時，時間因素很重要，但建議在節約時間上亦應納入當地人民決策過程，使其從中學習積累經驗的機會，並且增進恢復重建與當地文化和經濟發展契合度。

國內重要防災措施現況說明

在防災科技議題規劃過程中，蒐集政府近期及未來所推動之重大方案計畫，瞭解其執行重點與不足之處，以避免重複規劃，更期待本次科技會議防災科技議題所推動執行之成果能與這些方案計畫相輔相成，以臻防減災之功效。近期政府所推動重大方案計畫羅列如下：

1. 國家氣候變遷調適政策綱領（國發會）
2. 國家氣候變遷調適行動計畫（102-106年）（國發會）
3. 易淹水地區水患治理綱要計畫（國發會）
4. 流域綜合治理專案計畫（國發會）
5. 災害防救基本計畫（災害防救辦公室）
6. 台灣水文觀測長期發展計畫（99至103年）（經濟部）
7. 農業重建計畫--治山防災（行政院農業委員會）
8. 災害性天氣監測與預報作業建置計畫（交通部）
9. 地下水保育管理暨地層下陷防治第2期計畫（104-109年）（經濟部）
10. 災防告警細胞廣播訊息服務（科技部）
11. 水災災害防救策進計畫（經濟部）
12. 大規模崩塌災害防治工作推動（行政院、科技部、農委會、經濟部）
13. 行政院應用科技方案推動（行政院、科技部）
14. 職安緊急應變措施技術指引（勞動部）

課題架構及目標

經由近期所發生重大災害事件檢討、分析未來災害趨勢及參考國外重要減災措施，並檢視目前國內已推動重要防災方案計畫，對於如何精進防災科技以減少災害衝擊，此次全國科技會議防災科技規劃重點擬從五項推動策略分合進行，說明如下：

策略一：發展提升都會區與流域綜合治理與耐災能力之技術
策略二：提升國土坡地及自然資源永續與耐災能力
策略三：提升關鍵設施防震耐災能力
策略四：發展智慧防災科技
策略五：研發職場智慧安全感測監控技術

策略一主要是針對水災科技研發，擬以非工程技術彌補現正所推動流域綜合治理工程方案不足之處，以提升流域治水之成效；策略二主要是針對坡地地質災害科技研發，以提升國土自然永續耐災能力；策略三主要是針對地震災害科技研發，讓重要關鍵設施能持續營運；策略四主要是呼應未來智慧產業生活環境，研發智慧防災科技，以提升對於災害監測預警能力；策略五主要是針對職安科技研發，以提升職場安全作業環境之感測監控能力。

而各策略之間架構關係如圖4所示，擬運用策略4及策略5之科技成果，建構智慧監測及安全環境，以提升策略一、策略二及策略三對於各類災害監測預警能力；而策略一、策略二及策略三彼此間關係考量可能受到複合性極端災害風險發生，各策略之科技研發成果將以跨專業、跨領域及跨層級進行技術整合研發，以面對複合性災害之衝擊影響。

圖4  防災科技議題各策略間之架構關係圖

綜上，此次防災科技議題之總目標為建構智慧監測與耐災環境、提供巨量資料整合加值雲端服務、精進風險管控及複合預警研判技術，以打造安全與耐災的生活圈。

推動措施及規劃執行重點

策略一：發展提升都會區與流域綜合治理與耐災能力之技術

此策略主要是針對水災防減災科技研發進行規劃，重要措施將針對近幾年都市發生短延時強降雨造成大規模淹水災害提出因應科技研發措施；另同時亦針對目前政府所推動流域綜合治理工程措施，提出科技研發之非工程措施輔之，讓流域綜合治理成效達最佳化，推動措施及規劃重點說明如下：

措施一：因應短延時強降雨事件衝擊，提升都會區水災防治技術能量

此措施目標配合行政院所核定之降雨雷達網興建計畫，提升都會區域短延時強降雨監測預警技術，打造安全與耐災都會生活環境。規劃執行重點包含有強化氣象短延時強降雨即時監測技術、掌握都會區域易致災區域，強化水災害風險評估技術、提升都會區複合災害預警技術、都會區智慧防災管理技術及都會區海綿滯水截水技術等內容

措施二：強化流域水災綜合治理技術，建構耐災的水環境生活圈

此措施目標係配合行政院所核定之全台降雨雷達網興建計畫，提升流域致災性天氣系統監測預警技術，透過流域綜合管理技術以提升全流域耐災能力。規劃執行重點包含有強化流域氣象致災性天氣系統監測技術、掌握流域「水」的動態趨勢，強化流域水文環境監測技術、掌握易致災區域，強化流域水災風險評估技術、提升流域複合災害預警技術、流域智慧防災管理技術及流域保水滯洪減洪分洪技術等內容。

策略二：提升國土坡地及自然資源永續與耐災能力

此策略主要是針對坡地災害防減災科技研發進行規劃，重要措施將針對近幾年所發生大規模坡地崩塌、流域土砂管理、地震可能引發大規模崩塌及國土永續經營等問題提出因應科技研發措施，以提升都市及國土永續及耐災能力，推動措施及規劃重點說明如下：

措施一：提升非都市計畫區域之坡地耐災能力，有效管理流域土砂運移

此措施目標係提升非都市計畫區的坡地耐災能力，建構坡地災害調適對策，以因應氣候變遷與劇震下國土與自然資源的永續發展。規劃執行重點包含有提升大規模崩塌、土石流、堰塞湖及複合型災害評估能力、提升山區聚落安全、提升山區交通耐災及應變能力、提升劇震下山區耐災能力與減災技術、提升永續工程治理技術及提升流域土砂管理技術等項目。

措施二：因應劇烈天氣及劇震衝擊，強化都市計畫區域周緣山坡地耐災能力，以保護民眾生命財產安全

此措施目標係提升土砂災害評估與預警模式精度及解析度，以及跨領域複合災害防治科技，強化都會區的都市計畫區山坡地之劇烈天氣及劇震耐災能力。規劃執行重點包含有都會區長延時強降雨災害防治技術、提升都會周緣山坡地劇震耐災能力及發展視覺化全災害動態境況模擬科技等項目。

措施三：建置國土監測系統及防災大數據庫，提供動態之國土與自然資源永續經營資訊

此措施係以建置國土監測系統及防災大數據庫，促進資料的進行巨量分析與加值應用，以提升天然災害預警能力為目標。規劃執行重點包含有建立各尺度完整國土基礎及防災圖資大數據庫、運用高科技遙測技術進行國土監測、提升劇烈天氣山區降水預估能力及精度、提升大規模崩塌及活動性監測能力、提升國土監測運作能力、建置防災大數據及開放資料運用及提升坡地災害預警能力等項目。

措施四：建構坡地災害智慧防災網路，提升民眾及應變指參系統之即時決策資訊

此措施係以建構坡地災害智慧防災網路，提高人民對災害的應對能力，發展防災機器人、遙控機具及觀測科技，營造防災科技產業為目標。規劃執行重點包含有提供公開防災訊息服務平台、建立全災害管理架構及資訊系統及推動光電與機器人產業研發新觀測技術等項目。

策略三：提升關鍵設施防震耐災能力

此策略主要是針對地震災害防減災科技研發進行規劃，重要措施將針對關鍵設施防震技術及近近斷層抗震技術等方面提出因應科技研發技術，以提升都市及關鍵設施耐災能力，推動措施及規劃重點說明如下：

措施一：研發關鍵設施防震技術與策略，降低關鍵設施震損風險

此措施係以瞭解關鍵設施所在區域之斷層威脅，進行其震損評估，並針對其特性研發可不受地震影響其功能性之耐震評估補強技術，期能使關鍵設施震後仍能發揮功能為目標。規劃執行重點包含有高科技園區最具威脅斷層調查與監測、關鍵設施地震風險管理技術建立及關鍵設施耐震能力提升等項目。

措施二、研發近斷層抗震技術，以降低近斷層地震引致之災害

此措施係以研發近斷層抗震設計及評估補強技術，以降低近斷層地震引致之災害為目標，規劃執行重點包含有近斷層地震動特徵研究及近斷層地震耐震評估補強技術研發等項目。

策略四：發展智慧防災科技

此策略主要是發展智慧防災監測技術，以強化對於災害脆弱環境的掌握，推動措施及規劃重點說明如下：

措施一：強化災害感知監測能量

此措施係以配合行政院所核定ide@ Taiwan 2020（創意臺灣）政策白皮書規劃，建構穩定不中斷且能跨領域間之整合防災監測網絡，強化防災監控網為目標。規劃執行重點包含有提供穩定、正確的防災監測資訊、研發創新感測技術、提升國土監測運作能力及結合天然災害防災體系與資訊管理系統等項目。

措施二：強化防災巨量資料處理與分析能力

此措施係以應用防災巨量資料，打造資料驅動決策的智慧防災應用為目標。規劃執行重點包含有研發巨量資料快速蒐整分析技術、提升天然災害預警能力、研發創新感測技術及利用科技分析弱點建立輻射監測智慧網等項目。

措施三：增進民眾對於防災資訊的可及性

此措施係以結合「開放資料 Open Data」、「巨量資料 Big Data」和「群眾外包 Crowd Sourcing」等資訊科技讓防災有感為目標。規劃執行重點包含有研發穩定可靠之資訊傳遞技術、建立各類防災資訊主動發佈技術及輻射監測數據資料科普化等項目。

策略五：研發職場智慧安全感測監控技術

此策略主要是針對職場安全防減災科技研發進行規劃，重要措施包含有職場安全防災監控技術、監測資料傳遞及即時分析技術及風險資訊主動發佈機制等方面，以提升職場安全作業環境，推動措施及規劃重點說明如下：

措施一：因應重大職災衝擊，研發職場安全防災監控技術：

此措施係以提升職場安全防災監控技術為目標，具體執行重點包含有運用智慧科技提升安全巡檢效能及整合氣體感測技術發展智慧監控技術等項目。

措施二：強化職場安全監測資料傳遞之準確度及即時分析技術：

此措施係以整合監測資料提升即時分析分析為目標，具體執行重點包含有提升監測資訊傳遞率及準確率之技術及提升風險分析及緊急應變之決策支援等項目。

措施三：增進職場安全風險資訊之主動發佈機制

此措施係以建立風險資訊主動發佈機制為目標，具體執行重點包含有研發環境風險與人員感知警報驅動技術及研發穩定可靠之緊急應變主動發送技術等項目。

結語

本次全國科技會議防災議題之規劃內容，係藉由檢討近期所發生重大災害事件、掌握未來災害趨勢及參考國外重要減災措施，並配合目前國內正推動重要防災方案計畫及政策，予以提出如何減少災害衝擊所需要防災科技技術研發，規劃內容將做為全國科技會議之各區說明會及大會之討論腹案，邀請包含有產、官、學等各界代表參與，以尋求聚焦共識，而此會議之結論與共識成果將做為政府未來科技政策白皮書訂定之藍圖。

參考文獻

1. 許晃雄、陳正達、盧孟明、陳永明、周佳、吳宜昭等，2011，「臺灣氣候變遷科學報告2011」。
2. 國家災害防救科技中心，2015，「2015-2030 仙台減災綱領」。
3. IPCC政府間氣候變化專門委員會，2012，「管理極端事件和災害風險推進氣候變化適應特別報告─決策者摘要」。