災害管理科技與知識專欄

地方政府應變各階段情資需求與分析

謝正倫 國立成功大學水利及海洋工程學系
蔡元融、黃志偉、廖莞辰、蔡秀芝、李威霖 國立成功大學防災研究中心
 

摘要

世界銀行2005年刊行的「Natural Disaster Hotspots – A Global Risk Analysis」指出,臺灣有90%人口曝露於兩種天然災害的高風險區,所以政府相當重視災害防救業務的推動。災害防救業務各階段的性質,經災害防救法頒布之後更加明確,依災害的歷程將其分為減災、整備、應變與復建等四階段,並依各階段任務的不同來規劃相對應的防災工作。不過各階段間的業務切割並沒有相當明確,以災害應變階段工作來看,應從整備階段開始,然後結束後接續復建階段。因其過程經歷整備、應變和復建等三個階段,於各階段間轉變和應變過程中對情資的需求將有所差異。由於,鮮少有人去探討階段轉換過程中對情資需求的差異,使得實務應變階段情資的產出各單位版本不盡相同。是故,本文先探討從整備、應變到復建期間對情資需求的差異性,然後依其差異性做區分,並定義各區分下應提供的情資內容。本研究所探討之課題和提出之方法,將有助於地方政府來規劃未來災害應變期間預期產出的情資內容,將有助於強化整體災害防救業務的執行成效。

前言

因鑒於中央與地方單位所掌握防救災情資的範疇與內容未能有效整合,國家災害防救科技中心遂於民國105年辦理「中央與地方防救災情資整合先期研究計畫」,依直轄市(縣市)為單元,各別盤點地方災害基礎資料,以掌握地方單位的防救災情資品質狀況,然後彙整地方災害特性研究成果,以釐清地方單位面臨的天然災害課題,並進一步去瞭解地方單位災害應變情資運用與回饋狀況。於年度計畫的執行期間,侵襲臺灣的主要颱風事件,除7月的尼伯特颱風外,還有9月莫蘭蒂颱風、馬勒卡颱風、梅姬颱風,以及10月的艾利颱風。其中,於莫蘭蒂和馬勒卡颱風的應變期間,中央分享地方資訊約65次,地方回饋中央情資約13次。中央分享地方資訊的內容包括有情資研判、影響分析、狀況資詢/排除等類型,和地方回饋中央情資的內容包括有情資研判、災情照片/統計、應變狀況等類型,相關內容以圖1至圖3為例。雖然於年度計畫執行的過程中,中央與地方資訊的交換頻繁且資料豐碩,然則將其所蒐集到的資訊成果以災害應變歷程來回顧,不難發現同質性的資訊於中央和地方單位呈現的方式和提出的時間有所不同,當資訊提供的完整度不足,或是取得的時間不當時,勢必將影響到應變期間防救災業務的執行成效。

圖1  尼伯特颱風太平洋高壓變化趨勢圖(災防科技中心)

 

國家災害防救科技中心(NCDR)以WRF預報之風場與氣壓場演算出之暴潮預測(圖2、圖3),國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心(WCDR)利用FTP連線方式接收,每六小時產出一次預報資料,一天預報四次,資料檔案名稱即為模式採用之初始場時間(即為開始預報之時間),但其為格林威治標準時間(UTC),需加8小時才為台灣時間,以Tide_2016102018為例,指預報起始時間為UTC:2016102018,換算成台灣時間為2016102102,預報資料共有60小時資料。但因潮位預報模式計算與資料接收已花費大量時間,接收到的資料時,前12小時已過去(非預測值),需使用第13小時之後資料,因此每一報可預測未來48小時之暴潮水位。

 

圖2  尼伯特颱風淹水預警圖

 

圖3  尼伯特颱風淹水災情通報圖(災防科技中心)

 

有鑒於此,本研究參考經濟部水利署辦理的「水旱災防救科技落實應用檢討及發展之研究」計畫,以其對水旱災害應變過程中資訊需求分類的概念為基礎,提出地方政府於應變各階段情資需求的內容,並以臺南市於民國105年度風水災害應變期間的經驗為例,來舉例說明各階段情資預期呈現的內容。

應變各階段情資需求與分析

依據「水旱災防救科技落實應用檢討及發展之研究」計畫,經濟部水利署針對水災災害應變期間的情資需求進行四個分類,四個分類包括有啟動階段、整備階段、應變階段和復原階段,如圖4所示,各階段的需求與內容說明如下。

  • 啟動階段:此階段情資需求係以風險預報為主,此階段的任務是掌握並釐清災害高風險的區位,以水災為例,其情資需求便為高風險河川、高風險淹水區。
  • 整備階段:此階段情資需求係以災害預測為主,此階段的任務是為預測未來可能的致災區域與對象,以整取預佈和實施防減災對策的時間。
  • 應變階段:此階段情資需求係以災害監測為主,此階段的任務是要掌握即時環境與災害情資,以做為災害應變與緊急處置對策實施之依據。
  • 復原階段:此階段情資需求係以災害監測、災情分析和復原管控為主,此階段的任務係依據災害監測結果來量化災情,以及追蹤管理復原進度。

 

圖4  經濟部水利署水災災害應變期間各階段情資需求(經濟部水利署)

 

因為經濟部水利署於災害應變期間的情資需求分類僅針對水災災害來做規劃,若要將其應用於其他災害類型時,還必須針對災害類型的特性來做調整。舉例來說,水災災害的發生主要來自降雨現象,以當代科技來看,對於降雨現象的發生尚可進行長期(48小時以上)或短期(6小時以上)預測,但對於其他類型災害,以地震災害來說,目前科技僅能以斷層錯動發生時間來預測未來數十秒後對鄰近區域的影響,更甚者,以人為災害來說,其災害的發生甚至無法預測。所以,本研究雖以經濟部水利署於災害應變期間的情資需求分類做架構,但重新調整各分類下的情資需求與定義,使其能適用於不同災害類型,其調整結果如表1所示。

 

表1  災害應變期間的情資需求分類-定義
階段 分類 內容
啟動階段   應透過歷史災害事件回顧,採用經驗法則或災害模擬等方法,以釐清高風險區域。
整備階段 可長期預測之災害者 依據長期預測結果,篩選類似情境的歷史災害事件或災害區域,並以最嚴重的結果做為災害可能發生情境。
可短期預測之災害者 依據短期預測結果,篩選近似情境的歷史災害,或是執行即時災害模擬,並以最嚴重的結果做為災害可能發生情境。依據短期預測結果,做為災害預警發布之依據。
應變階段 緊急應變部分 掌握即時環境監測資料,執行即時災害模擬,並以最嚴重的結果做為災害可能發生情境。掌握即時環境監測資料,做為災害預警發布之依據。持續追蹤災情變化,做為緊急應變決策依據。
緊急處置部分 持續追蹤緊急應變決策執行進度,做為緊急應變決策調整之依據。
復原階段   掌握即時環境監測資料,持續追蹤災情變化和緊急應變決策執行進度,並依據災情變化進行量化分析,做為復原決策執行依據。

 

因此,本研究依據不同的災害類型來說明其分類架構下的對應資訊,針對具有可長期預測的災害,本研究選定淹水災害為例,所列資料如表2;然後,針對僅可短期預測的災害,本研究選定地震災害為例,所列資料如表3;最後,針對預不可預測的災害,本研究選定淹水災害為例,所列資料如表4。透過不同災害類型的情資需求表,可以發現於啟動階段、應變階段(緊急處置部分)和復原階段的情資同質性較高,基本上對於應變期間的情資需求不會因為災害類型不同而有所差異。反之,整備階段和應變階段(緊急應變部份)的情資相當仰賴災害相關科技發展,相關科技的發展成果好壞,將影響上述階段情資品質的好壞。

 

表2  災害應變期間的情資需求分類-以淹水災害為例
階段 分類 內容
啟動階段   歷史淹水災害事件蒐集與分析
整備階段 可長期預測之災害者 長期大氣預測、颱風路徑預測、歷史颱風事件高風險區域
可短期預測之災害者 定量降雨預報、即時水情觀測、積淹水預報、淹水災害預警
應變階段 緊急應變部分 定量降雨預報、即時水情觀測、積淹水預報、淹水災害預警、淹水災情通報
緊急處置部分 避難收容回報、災情處置回報、緊急處置回報
復原階段   災情處置回報、災因與災情分析、災區復建回報

 

表3  災害應變期間的情資需求分類-以地震災害為例
階段 分類 內容
啟動階段   歷史地震災害事件蒐集與分析
整備階段 可長期預測之災害者 -
可短期預測之災害者 地震及其二次災害預測、地震及其二次災害預警
應變階段 緊急應變部分 地震速報、地震災情通報
緊急處置部分 避難收容回報、災情處置回報、緊急處置回報
復原階段   災情處置回報、災因與災情分析、災區復建回報

 

表4  災害應變期間的情資需求分類-以人為災害為例
階段 分類 內容
啟動階段   歷史人為災害事件蒐集與分析
整備階段 可長期預測之災害者 -
可短期預測之災害者 -
應變階段 緊急應變部分 人為災害速報、人為災情通報
緊急處置部分 避難收容回報、災情處置回報、緊急處置回報
復原階段   災情處置回報、災因與災情分析、災區復建回報

 

以臺南市風水災害為案例

本研究選定臺南市於民國105年度期間遇到的尼伯特颱風和梅姬颱風為案例,參照表2所列災害應變期間的情資需求內容,實際呈現依本研究所提分類架構下的情資呈現方式。

  • 歷史淹水災害事件蒐集與分析(啟動階段)
    透過對歷史淹水災害事件資料的蒐集,除能從經驗法則來掌握區域內災害的高風險地區,此外透過災害特性和情境模擬的探討,將能更進一步對於未來可能面臨的不同災害情境,掌握可能的高風險地區。

 

圖5  臺南市近年歷史淹水災害圖(DPRC)

 

  • 長期大氣預測(整備階段)
    長期大氣預測係為因應颱風豪雨事件前的長期評估資料,雖然超過24小時以上的長期預報僅能從定性上來推估未來的颱風豪雨情勢,但其資料有助於中央與地方單位提早進行颱風豪雨防救災業務執行的整備工作。

 

圖6  尼伯特颱風太平洋高壓變化趨勢圖(災防科技中心)

 

  • 颱風路徑預測(整備階段)
    颱風路徑預測係針對太平洋地區颱風生成後的路徑預報資料,雖然颱風路徑預報誤差將近100公里,但有助於研判颱風形成後是否侵襲臺灣,其資料同樣有助於中央與地方單位提早進行颱風防救災業務執行的整備工作。

 

圖7  尼伯特颱風路徑與強度潛勢圖(災防科技中心)

 

  • 歷史颱風事件回顧(整備階段)
    歷史颱風事件回顧係透過比對類似的歷史颱風路徑來推估該次颱風可能致災的地區,由於颱風豪雨於臺灣地區的空間分布與颱風路徑和強度有高度相關性,所以依據颱風路徑預測結果來回路類似路徑的颱風事件災害,有助於即早掌握易致災區域。

 

圖8  尼伯特颱風定量降雨預報圖(災防科技中心)

 

  • 定量降雨預報(整備階段、應變階段)
    當颱風海警或是陸警發布之後,開始進入到災害發生前的短期預測階段,6、12、24小時的定量降雨預報成為此階段的關注重點,此預報資訊亦將成為各類颱風引致災害(例如土石流、淹水等)的警戒發布依據。

 

圖9  尼伯特颱風定量降雨預報圖

 

  • 即時水情觀測(整備階段、應變階段)
    當颱風海警或是陸警發布之後,不僅是定量降雨預報的資訊,即時水情觀測資料亦對等重要,這裡所提之水情資訊不僅有降雨之外,受降雨影響下的相關水情資訊(例如河川水位、水庫洩洪、區排水位等等)亦涵括於其中。

 

圖10  尼伯特颱風即時水情資訊圖

 

  • 淹水災害預警(整備階段、應變階段)
    誠如定量降雨資訊描述內容所提,其資訊將會成為各類颱風引致災害的警戒發布依據,雖然各類災害警戒的發布權責機關有所不同,例如淹水災害權責機關為經濟部水利署,但國家災害防救科技中心已與相關部會做即時資訊的彙整,當各部會對其所職掌之災害發布警戒後,其即時資訊將被傳至國家災害防救科技中,再由國家災害防救科技中心彙整後提供。

 

圖11  尼伯特颱風淹水預警圖

 

  • 淹水災情通報(應變階段、復原階段)
    當各類災害警戒發布後,且災害亦受颱風豪雨影響下所引致,此時則進入到災害發生中的緊急應變階段,此階段除持續性的關注定量降雨預報、即時水情資料外,災害發生的時間和空間情資亦成為此階段的重要資訊,此資訊亦為應變過程中決策的重要依據之ㄧ,如果透過適當之手段來消彌或降低災害的影響程度,為此階段決策者最重要的事情。

 

圖12  尼伯特颱風淹水災情通報圖(災防科技中心)

 

圖13  梅姬颱風災害點位推估淹水範圍(DPRC)

 

  • 積淹水預報(應變階段、復原階段)
    在地學研機構與臺南市政府合作,以鹽水溪流域為範例,建立即時積淹水預報系統,此系統整合定量降雨預報與地文性淹水模式,得以於10分鐘內完成未來1小時鹽水溪積淹水模擬,此結果與災情資料比對後,有助於釐清較完整的積淹水災情,並能藉以研判未來災情是持續擴大或是縮小。

 

圖14  尼伯特颱風積淹水預報圖(DPRC)

 

  • 災因與災情分析資料(復原階段)
    災害發生過後,對於致災原因的釐清,以及災害實際影響範圍的確認,係做為災害後復建規劃的重要依據,透過致災原因的釐清,才能找出區域災害成因的關鍵,然後才得以對症下藥進行改善,以及透過災害實際影響範圍的確認,才能釐清所需搶修與復健的對象,然後依輕重緩急來規劃防救災資源與經費的投入,將災後復原的時間縮至最短。

 

圖15  梅姬颱風引致區域降雨強度分析圖(DPRC)

 

參考文獻

Margaret Arnold, Maxx Dilley, Uwe Deichmann, Robert S. Chen, Arthur L. Lerner-Lam, 2005: Natural Disaster Hotspots – A Global Risk Analysis. World Bank. Washington DC, UAS.
經濟部水利署, 2015, 臺南市淹水潛勢圖(第二次更新)
經濟部水利署, 2014, 水旱災防救科技落實應用檢討及發展之研究(2/2)
經濟部水利署, 2013, 水旱災防救科技落實應用檢討及發展之研究(1/2)
經濟部水利署, 2011, 水旱災防救科技落實應用檢討及發展藍圖規劃
國立成功大學防災研究中心, 2016, 中央與地方防救災情資整合先期研究計畫_臺南市

 

 

  

 

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