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守護國土!台灣世曦研發「國土安全監測平台 」遙測防災技術
2021.02.05
11:03am
/ 放言編輯部
在台灣世曦工程顧問股份有限公司施義芳董事長的大力支持下,有效整合技術資源,組織遙測技術團隊積極投入InSAR衛星遙測的應用研究,打造服務社會的「國土安全監測平台」,展開守護國土的新任務。

無論是南來北往的高速公路、串連一日生活圈的台灣高鐵路線、都會中四通八達的捷運系統、亦或隱身在山林中的高壓電輸配線路,這些重要的公共建設猶如整個國家的生命線,默默支撐著我們便捷的生活環境,同時也帶動了產業發展,累積出台灣當前的經濟榮景,重要性不言而喻。

 

但這些公共設施隨著時間流逝,受到自然環境因素如地震、颱風及地層下陷等的影響及工程材料漸漸老化,沒有適當的注意及必要的維護,將很快的進入生命週期之衰退期,產生生活與經濟重大的衝擊。現今全球氣候與環境的改變使得降雨強度、分布出現極端化的趨勢,另且台灣又位於板塊邊界,活躍的造山與斷層活動讓地質破碎,這些因素使得災害出現愈發頻繁,使得設施的可靠性面臨考驗。



如果能對各項公共設施預先進行監測,將有利於提早預警,先行採取防範措施,然而大量的佈設傳統儀器其成本高昂且耗時費工。在台灣世曦工程顧問股份有限公司(以下簡稱台灣世曦)施義芳董事長的大力支持下,有效整合技術資源,組織遙測技術團隊積極投入InSAR衛星遙測的應用研究,打造服務社會的「國土安全監測平台」,展開守護國土的新任務。

 

更高的視野 合成孔徑雷達衛星

 

目前國內許多基礎設施使用已久,如何進行管理維護成為重要的課題,在過去對於結構物的監測常以埋設各式儀器或人工巡檢的方式進行,然而部分基礎設施如高壓電塔或水壩等,常位於山林內難以抵達之處,人力及監測儀器等成本逐年高漲,尋找出適當之監測解決方案為首要之急。為此世曦評估後選擇以更高的視野,利用距離地表約700公里的合成孔徑雷達衛星,從太空中來為國土安全監測盡一份心力。

 

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR) 可以搭載在飛機或衛星上,屬於主動式的遙測技術,透過自身發射的雷達波到達地表後反射至感測器進行觀測,由於雷達波可以穿透雲層的遮蔽,而且較不受日夜天候影響,為大範圍、快速篩選危險潛勢區域的首選。

 

由於監測各類設施屬於長期性的任務,台灣世曦與中央大學太空與遙測中心密切合作,透過多時域雷達干涉技術(Multi Temporal InSAR),將衛星長期拍攝累積的雷達觀測資料進行處理,利用地表目標物與衛星之間距離的改變所造成的雷達回波微小差異,以瞭解所關注的設施或區域是否有出現異狀。

 

 

空間大數據 國土安全監測平台

 

近年隨各項創新科技的進步,大數據的時代來臨,唯有掌握資料的產出、整合與分析才能為資料加值。為此台灣世曦積極研發建置「國土安全監測平台」,以衛星監測的全台灣形變資料為基礎,進一步加入航遙測影像、地調所地質資料、氣象局災害資料以及中研院全台GPS站等資訊,作為支援決策的一大利器。

 

 

「國土安全監測平台」實現GIS地理資訊系統之空間查詢服務,使用者可以在平台中將地圖移動到台灣的任何一個位置並做點選,平台會立即產生出周圍地表變位的歷史紀錄,無論是地層下陷或是斷層影響皆一覽無遺。同時「國土安全監測平台」也已經整合加入周圍的橋梁概況、地質鑽探結果與地震颱風資料等,讓使用者能夠一站式的取得所需資訊並迅速評估情況,對於災害發生評估及防範甚有幫助,並於109年獲得國家新型專利。

 

圖/國土安全監測平台查詢雲林地層下陷區域

 

而「國土安全監測平台」除了台灣本地資料之外,也由台灣世曦InSAR團隊蒐集全球災害案例,包含北京地層下陷、巴西礦場潰壩及印尼的火山活動等,進行資料處理及研析,並將這些案例收納於平台內。期望他山之石可以為鑑,做為災害預防的經驗參考。

 

圖/國土安全監測平台國外災害案例

 

超前部署 善盡企業社會責任

 

近期台灣世曦也積極與公部門合作,例如近期與交通部國道高速公路局、交通部公路總局與交通部台灣鐵路管理局進行展開技術合作計畫,在全台數處進行專案監測,包含橋梁、邊坡或建物等不同場域。

 

台灣世曦在合作計畫中透過廣泛運用增強衛星訊號的角反射器,開創許多台灣工程界的先例,包含首次以雷達衛星結合角反射器監測國道橋梁、首次以多組雷達衛星角反射器建構公路邊坡觀測網等,使遙測技術應用更上層樓。

 

在台灣世曦與公部門的積極合作下,能夠將所獲得的雷達衛星監測資料進行防災與減災的驗證,同時也讓相關單位將新技術之成果與既有的儀器資料做整合應用,達到監測技術的提升以保障國人生命財產安全,保全國家生命線,為國家級工程防災貢獻心力。

 

圖/角反射器建立雷達衛星觀測網

 

台灣世曦為國內最具規模的工程顧問公司,積極展開先進遙測技術的導入,並結合空間大數據以建置「國土安全監測平台」,透過長期性的監測及資訊整合分析以防範災害於未然,一同守護國人的安全,善盡企業社會責任。期盼台灣世曦能持續發揮影響力,成為政府長期可信賴合作的中間力量,提升國家防災技術水準及能量。

 

 

圖片來源:台灣世曦提供

 

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