海洋科技季刊
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『GIS在海洋防災上之應用專輯』
目  錄 封面
「GIS在海洋防災上應用」專輯序言
臺灣近岸海域GIS資訊服務系統之整合與應用
e化航行的遠景與策略-從電子海圖的實現開始
海洋船舶觀測資訊服務平台研發
結合Web GIS之海上漂流物流向分析預測系統建置
海洋資訊系統設計實務(一)海底地形
防災地理資訊系統於東北角海岸之應用
海岸防災水情資訊系統
GIS整合服務-以海氣象與遊憩結合為例
海洋及水下科技季刊九十七年度第十八卷第三期封面

「GIS在海洋防災上之應用」 專輯序言
(第十八卷第三期-序言)
摘要

 早年為了要查詢資料,譬如那些海岸地區曾經淹水,發生淹水的原因是否與地勢高低有關,這樣的問題需要個別地將不同淹水事件資料找出來,分別查詢,還需要取得高程資料,以便分析其相關性,如此曠日廢時亦無效率。隨數位資訊科技之術發展後,查詢速度與方便性已經改善很多,但在資料間相關性的查詢上仍顯得不足,直到六零年代地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)出現後,產生了劃時代的改變,將各種資料透過地理間的關係彼此相連,讓資料的查詢與分析變得非常簡單且有效率。地理資訊系統可以說是一門綜合性學科,廣泛地應用在不同的領域,是用來作為輸入、儲存、查詢、分析和顯示地理相關數據的電腦系統。

 地理資訊系統的發展主要從陸域的應用開始,近年來,海洋活動、海岸管理、海岸災害與海洋環境資源日益被重視,地理資訊技術開始被應用到海洋相關領域上,尤其海洋資料具有四個維度(位置x、位置y、深度d、時間t),加上資料本身可以說有五個維度,海洋資料的複雜性遠超過陸域資料,透過地理資訊系統的連結,將可以更有效率地整合和分析資料。國內地理資訊系統自1970年發展自今,在資訊共享及流通環境的建置己略有成效,各公私部門所推動空間資料庫建立(Geo-libraries),建立空間資料查詢管道。中華民國海洋及水下科技季刊為了讓讀者瞭解相關地理資訊系統在海岸防災以及其它海洋課題的應用,特別發行此一專刊。本專刊共邀集八篇文章,分別講述GIS資訊系統在近岸海域資訊服務系統之整合與應用、電子海圖e化航行的遠景與策略、海洋船舶觀測資訊服務平台研發、海上漂流物流向分析預測、海底地形、東北角海岸防災之應用、海岸防災水情資訊及海氣象與遊憩整合等方面的應用,感謝相關作者賜文共襄盛舉,希望這專刊能讓此間海洋相關研究學者投入更多心力推廣地理資訊系統在海洋與海岸方面的應用。有效提昇國內在海域地理資訊整合應用,加強海域GIS國土資訊交流,落實藍色國土永續發展之政策目標。


作者:簡連貴/國立臺灣海洋大學河海工程學系 教授

   李汴軍/華梵大學環境與防災設計學系 副教授

   董東璟/國立臺灣海洋大學海洋環境資訊系 助理教授   


臺灣近岸海域GIS資訊服務系統之整合與應用
(第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用)
摘要

 本研究海域GIS資訊服務系統之建置,主要在資料內容與氣象局原有海象資料庫結合,建立海洋產業相關之資料分散應用服務網,提供以航行安全、觀光遊憩應用為主,災難防救、工程規劃及資源調查應用為輔之全方位服務。本系統將台灣沿海空間地理資訊完整的建立,方便政府機關、學術單位、民間團體、公司及個人查詢台灣沿海的十大地理資訊:海底地形、海底底質、港灣碼頭、沿岸景觀、海底管線、遊憩娛樂、災害防護、生態保護、漁業資源、及海洋礦場。前六項地理資訊與上述之主要應用有關,可以與政府相關單位業務密切結合,而後四項資料可以提升此系統為跨部會整合型大型資料庫,增加系統之深遠及廣泛度。另本系統同時結合休閒娛樂遊艇衛星定位傳輸系統及全球航船追蹤資訊系統,方便政府管理近岸之休閒娛樂遊艇以及掌握遠洋航船位置。藉由與海象資料庫連結之機制,同步展示海象氣候、海象測預報資料與所在位置之精準地理資訊,並提昇海象資料庫執行效率,將動態與靜態之海域相關資訊透過網際網路整合展示。


作者:簡連貴/中華民國海洋及水下技術協會 祕書長/海洋大學河海工程系 教授

   馮宗盛/海洋大學河海工程學系 博士研究生

   顏厥正/工業技術研究院 研究員

   許硯蓀/中華民國海洋及水下技術協會 副祕書長

   徐月娟/中央氣象局海象測報中心 主任


e化航行的遠景與策略-從電子海圖的實現開始
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用)
摘要

 e化航行的概念是整合運用所有電子化技術工具從船上、岸上、通訊三方面提升航行安全與效能,減少因單一個人的錯誤而導致的災難。電子航海圖是e化航行的首要支柱,而ECDIS則是以此運作的航海用即時地理資訊系統。本文簡述相關技術與法規的國際發展現況,並報告我國電子海圖服務的具體建置成果。


作者:張淑淨/ 國立臺灣海洋大學通訊與導航工程學系副教授兼電子海圖研究中心主任   


海洋船舶觀測資訊服務平台研發
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用)
摘要
 往昔海上船舶取得氣象資訊是透過傳真,隨著資訊時代的進步,本文研發一個利用最新技術所開發的資訊平台,將氣象單位的資料傳遞至海上船舶上,也可以將船上觀測資料取回,稱之為海洋氣象數位服務平台(簡稱MWISP)。它包含船舶子系統(SH)、網頁子系統(W3)、中控子系統(CS)以及郵件伺服器(EM),其中的船舶子系統是一個安裝在船舶上的獨立程式,它利用地理資訊系統(GIS)的觀念,根據中央氣象局發佈的各種資料當作是不同圖層,船上使用者可以根據自己的需求來套疊資料,以取得有利於航行判斷上的資訊。此系統除服務外洋船舶外,也製作一個網頁地圖介面讓近海作業漁船可以將海上的氣象資訊回報到該系統。此系統啟用不到一年的時間內,超過5000筆觀測資料回傳,對於中央氣象局提昇預報準確率,降低海岸與海洋災害有甚大的助益。

作者:李汴軍/華梵大學環境及防災設計學系 副教授

   董東璟/海洋大學海洋環境資訊系 助理教授

   李育棋/中央氣象局預報中心 副主任

   蔡立夫/中央氣象局預報中心 課長

   陳秋份/成功大學近海水文中心 研究助理   


結合Web GIS之海上漂流物流向分析預測系統建置
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用
摘要

 「海象資訊在近海觀光、防災救難及航行安全之應用研究」計畫在九十六年度工作項目之ㄧ為進行海上漂流物流向分析預測技術之建立,除利用海流模式結果進行海上漂流物流向分析之功能建置外,並依據美國海岸巡防隊之搜救範圍劃定規範,結合網際網路地理資訊系統,建置海上搜救範圍劃定功能。系統中除自行輸入所需參數外,亦可經由預報作業的數值模擬結果差分取得劃定所需的海流流速流向與風速風向等關鍵輸入參數。在九十七年開始的「海象資訊e化服務系統之整合與建置」四年計畫中,海上漂流物流向分析將延續前期的研究成果,針對搜索範圍劃定之模組進行驗證研究,同時亦從海上漂流物漂流軌跡之預測,與海巡署搜索範圍劃定進行整合研究,希望能發展出最適當的搜索範圍劃定機制。另外亦針對建立於中央氣象局海象測報中心「台灣海域安全資訊系統」上之自動化搜索範圍劃定模組,進行使用者介面與功能之修改,使得海巡單位在操作上能非常方便的加以使用。

本文主要說明海上漂流物流向分析預測功能建置結合網際網路地理資訊系統之現階段成果。

關鍵字:海上救難、搜救範圍劃定、漂流物流向分析、海域地理資訊系統


作者:顏厥正/工業技術研究院 研究員

   張恆文/工業技術研究院 研究員

   林勝豐/工業技術研究院 研究員

   陳琬婷/中央氣象局海象測報中心 研究助理

   楊天瑋/中央氣象局海象測報中心 研究助理

   


海洋資訊系統設計實務(一)海底地形之建立
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用
摘要

 過去在「海洋環境資訊系統」上的研究,已經在整體的系統架構與功能規劃上有完整的探討,包括海底地形、海水鹽溫、海流、海底地質等海洋環境資料庫的建置,並且包括如何將海洋數值模式計算輸出資料。本文以及後續的文章將進一步深入探討「海洋環境資訊系統」中,各種海洋環境資料庫的設計實務與細節,以供各界建置「海洋環境資訊系統」參考運用。本文主要探討海底地形資料建置的細節,特別著重於巨量資料的管理、顯示與海底地形內插等功能,以彌補現有GIS系統在建置「海洋環境資訊系統」時功能不足之處。


作者:黃明哲/海軍官校海洋科學系 助理教授

   薛憲文/國立中山大學海洋環境及工程研究所 副教授



防災地理資訊系統於東北角海岸之應用
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用
摘要

 台灣四周環海及位處亞熱帶地區,每至夏季,必定面臨數個颱風的侵襲肆虐,造成近海地區嚴重災害產生,如海岸結構物毀壞、海岸侵蝕等災害發生,甚至嚴重造成海水倒灌、海岸地區環境變遷等災害。爰此,本研究針對台灣東北角海岸災害特性與產生機制進行研析,包含海堤破壞、碼頭損害、海岸溢淹、港口破壞、風景區結構物損壞、溼地景觀生態破壞等。將海岸防災現有資訊進行資料結構整合,並結合ArcView建立台灣東北角海岸防災資料庫。另應用GIS空間分析與展示功能,配合資料庫屬性資料說明,包含災害種類、空間分析及問題探討等,以瞭解台灣東北角海岸環境資料與海岸線現況。同時使用ArcGIS Server 建置Map Services,將東北角地理資訊系統網路化,直接且動態的讀取shapefile 檔案,讓使用者輕易瞭解相關資訊。最後藉由東北角海岸資料庫之建立與應用,將可能發生災害地區進行預警,預估可能發生暴潮溢淹的區域。建議未來對於海岸災害衝擊能進一步建立災害決策系統,將可有助於災損原因評估及提供港灣及交通主管單位,防災因應對策擬定之參考,以確保人民財產安全,進而落實海洋立國政策。

 

作者:簡連貴/海洋及水下技術協會 祕書長/海洋大學河海工程系 教授

   馮宗盛/海洋大學河海工程學系 博士研究生

   林勇均/海洋大學河海工程學系 碩士

   詹賀傑/海洋大學河海工程學系 碩士

↑回目錄

 

海岸防災水情資訊系統
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用)
摘要

 本文研發一個整合現場觀測、模式預測、歷史經驗與實況影像的海岸防災資訊系統。以VB.Net為系統開發工具,另本系統成為Web-base的操作介面,並保留未來與GIS結合的空間。透過本系統,可以掌握台灣環島海岸水位現況與未來三小時可能的狀況,提供政府單位防災預警決策參考,同時也結合資料庫系統,可以查詢歷史極值並有資料下載的功能。海岸防災水情資訊系統是一個作業化的系統,意即從預測模式所需要的風場輸入、現場觀測資料匯入、數個數值模式的交互運算等均由主控程式自動執行,計算結果並自動繪製成圖形展現在網頁上,此系統目前已上線提供水利署颱風期間防救災緊急應變小組應用。


作者:林演斌/成功大學近海水文中心 計畫副理

   蘇俊明/經濟部水利署水文組 科長

   王仲豪/經濟部水利署水文組 助理工程司

   董東璟/海洋大學海洋環境資訊系 助理教授

   高家俊/成功大學水利系教授兼近海水文中心 主任   

GIS整合服務-以海氣象與遊憩結合為例
( 第十八卷第三期-GIS在海洋防災上之應用)
摘要

 台灣地區海岸景觀特色豐富,早年受戒嚴管制,可親近海岸之機會局限在少數區域,但自國人周休二日風潮下,海岸地區湧入大量遊憩民眾享受海岸風光及水域活動,同時亦暴露在遊憩氣候資訊不足情境中,造成遊興不佳及生命財產之損失。國內並非完全沒有海象及氣象資訊服務,只是散落在各公私部門內,資料量大又無整合性服務平台,參酌近期GIS的「服務導向架構」(Service Oriented Architecture, SOA)觀點,海氣象資訊整合服務仍有很大發揮空間,本文就國內外相關文獻及經驗,提出國內在遊憩目的下,結合GIS及整合海氣資訊服務項目,所能創造出的服務內容、商機及資料整合方式。

作者:李信志/台灣世曦工程顧問有限公司 地理資訊部 副理

   黃華聖/台灣世曦工程顧問有限公司 地理資訊部 工程師   


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