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如何用模擬城市幫忙減災?

西雅圖3D城市模型詳細模擬了街道下方各種管線與建築物的地基。這類模型利用電腦科技整合城市裡的各項資訊,提供城市更完整的災害風險評估,針對脆弱地區進行改善。(圖片來源:Parsons Brinckerhoff)

西雅圖3D城市模型詳細模擬了街道下方各種管線與建築物的地基。這類模型利用電腦科技整合城市裡的各項資訊,提供城市更完整的災害風險評估,針對脆弱地區進行改善。(圖片來源:Parsons Brinckerhoff)

內政部長李鴻源10月28日表示未來要開始推動「防災型都更」,凸顯都市因應極端自然災害事件的能力日漸迫切。但是在做任何的防災規畫前,都需要先對都市現有的土地使用、建築結構、基礎建設有充分的了解。目前在美國,利用電腦模擬提供了一種直觀且有趣的方式,有助於指出都市防災的潛在問題。

當今都市中的基礎建設以及建築物在規劃興建時,往往未考慮今日逐漸增強與日益極端的自然災害事件,未來的自然威脅將逐漸逼近甚至超出這些設施的防災能力上限,導致城市發生洪患、地震、海嘯或其他天然災害時受災更為慘重。

為了協助當今的城市在防災上有更好的表現,找出都市防災中最脆弱的環節,利用電腦科技的3D城市,結合影像、建築技術、工程設計圖資以及地理空間資訊,能預測城市在天災來襲時的狀況。在較大規模的空間範圍中,能夠幫助政府、建築師、工程師與大眾了解城市那些地區面對災害時風險較高,並將其列為優先的整治改善區域,有利於減災防患於未然,以及災後日常生活與生產機能的恢復。

舉例來說,美國拉斯維加斯建立的3D模型,便包含了地上的建築物以及地下的管線等基礎建設,讓都市規劃者能清楚知道都市的發展,並協助判斷未來都市發展方向,避免都市擴張到天然災害風險較高的地區。

台北市建置的智慧城市3D台北,能提供市民各種資訊。(圖片來源:作者截圖)

台北市建置的智慧城市3D台北,能提供市民各種資訊。(圖片來源:作者截圖)

如果將這個電腦模型更進一步拓展,將地形高程、水文特性等等資訊也納入,便有可能藉由3D城市模擬災害發生時的真實狀況,甚至能一一檢驗個別建築物的反應。例如在美國西雅圖,已經能藉由模擬不同規模地震時的狀況,找出需要優先補強抗震的路段。

不過要推動這套電腦模型,首先碰到的難題是資料往往互不相通並缺乏整合,所以進行政府不同部門間,甚至連民間的資料一併統整是當務之急。整合資訊有助於都市基礎設施的決策制定、都市規劃與公共建設計畫,政府需要完整的資訊並能完全理解這些資訊的涵義。

而對救災人員而言,這些都市建築物的資訊也能提升這些救災英雄的生命保障,讓他們能對建築物的結構與管線的分布有所了解,而不是一無所知。例如,如果能事先知道建築物哪邊設有天然氣管線,災害發生時,這可說是攸關性命的重要資訊。

台灣開始注重都市的防災是好事一樁,政府之間也已經開始進行資訊共通的平台建置,台北市也率先建立了「智慧城市3D台北」的網頁。期待台灣其他城市亦能隨後建置相似的資訊公開平台,讓社會大眾能有更多資訊作災害應對,做出最合宜的防災決定。

(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威| 元智大學資訊社會研究所

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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關於作者

李柏昱

成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。