防災避難圈空間系統之震災複合性衝擊分析方法研究
一、計畫目的
依據106年第36次中央災害會報「大規模地震模擬情境案」決議事項,由國家科學及技術委員會(時為科技部)規劃成立「震源情境模擬小組」及「災損推估小組」,由內政部成立「因應對策小組」,其減災目標為未來10年降低地震災害傷亡數字50%。欲達成此目標,將持續分析相關政策規劃所需量化情境模擬項目,持續深化網格化衝擊評估技術之應用層面,以及建構地震防災應用之大數據與知識庫,並期藉由三維資料建模技術,將各項地震防災應用資料庫細緻化與空間化,進而落實為地震防災規劃具體應用之工具。
二、執行效益
1. 配合國科會應科方案落實應用之目標,依大規模地震防災應用之實際需求與規格,解析現有技術不足處,據以規劃應科方案之研發課題。
2. 透過評估技術測試環境與專家審視機制,協助國內學術界、研究機構進行相關地震衝擊與災損評估新技術之合理性與實用性測試,並提供落實應用管道。
3. 整合部會之環境資料與學術界、研究機構(如國家地震工程研究中心等)之評估技術,分析大規模地震之災害衝擊,並具體提供評估成果與相關應用圖資,供內政部、交通部等地震災害相關業管部會,以及臺北市、新北市、基隆市等地方政府作為研擬相關防災對策之依據。
4. 研發成果可提供國家推動首都地區大型地震災害演練技術面之依據,協助相關計畫內容研擬之可行性與實用性。並且,可作為未來其他大都會區發展類型大型演練計畫之示範。
三、執行內容
(一) 發展網格化地震衝擊評估技術
整合學研界的相關研發技術以及政府的資訊數據,開發「地震衝擊資訊平台」(Taiwan Earthquake Risk Information and Information Application Platform, TERIA),具體量化與空間化分析地震衝擊情境。本研究主要分為兩項工作,先依防災應用需求,透過加值相關基礎資訊,以500公尺×500公尺地理網格為單元建置全臺範圍之建物、人口、道路、橋梁、供水、電力之網格資料庫,作為地震防災與衝擊分析之應用資料庫;其次,整合各項衝擊評估模式,並運用地理資訊系統(Geographic Information System, GIS),以500公尺×500公尺地理網格為單元進行模擬,建立整體性的地震衝擊自動化評估流程與研究環境,提供災前減災策略規劃、設計演習情境與腳本之依據。

(二) AI輔助地震衝擊評估技術研發
細緻化建物震損分析技術,有效整合房屋稅籍資料與三維建物模型,以建物年代、構造等屬性資料為基礎,發展人工智慧深度學習算法,利用建築物初評資料,作為深度學習訓練資料,瞭解建物致災原因和風險分析之重要特徵。進而開發建物快評分析模組,可推估出建物耐震能力,並整合於多維度地震衝擊模型,在地震情境模擬下,評估出建物損壞高風險熱區,細緻化地震衝擊成果展示為單棟建物,研究成果將可提供防災與救災單位作為提升地震應變輔助決策之參考。

四、重點成果
(一) 地震衝擊資訊平台
開發多維度地震衝擊動力分析展示圖台,整合三維空間資訊、建物模型資料庫、地震情境模擬及建物受震評估成果,以多維度視覺化的方式呈現出建物耐震資訊、建物受地震衝擊動力反應,與震損風險評估結果。分析成果可供地震防救災規劃與救援工作的參考依據。

(二) 三維化展示模組
開發多維度地震衝擊動力分析展示圖台,整合三維空間資訊、建物模型資料庫、地震情境模擬及建物受震評估成果,以多維度視覺化的方式呈現出建物耐震資訊、建物受地震衝擊動力反應,與震損風險評估結果。分析成果可供地震防救災規劃與救援工作的參考依據。

(三) 支援國家防災日地震演習情境分析
為了因應大規模地震可能造成之衝擊,自2017年起,由第36次中央災害防救會報決議成立「大規模地震情境模擬案」之「震源情境小組」與「災損推估小組」合作,考量地震發生潛勢,並配合內政部規劃國家防災日地震演練之需求,挑選活動斷層或孕震構造設定震源參數,進行三維地動模擬及地震衝擊分析。綜整各項評估結果,經由多項分析圖層之套疊,以主題圖方式呈現受災情境。將分析結果提供內政部,應用於歷年國家防災日地震演練規劃,協助政府強化災害整備及因應能力。未來將配合政府防災政策需求,持續精進各項情境模擬技術之研發。

五、歷年相關成果
- 吳秉儒、柯孝勳、劉淑燕 (2026)。琉球海溝規模8.5地震情境模擬及114年國家防災日地震演練規劃之應用,NCDR 114-T18。
- 吳子修、吳秉儒、鄧敏政、黃明偉、柯孝勳 (2025)。多樓層建物樓地板地震反應之評估,NCDR 113-T13。
- 許智豪、柯孝勳、劉淑燕、吳子修、吳秉儒、宋裕祺、陳致源 (2024)。應用人工智慧(AI)精進地震情境模擬技術之開發研究,NCDR 112-T14。
- 吳子修、黃明偉、林佳瑩、許智豪、塗冠婷、柯孝勳 (2024)。都會區建物群地震風險分析系統之建置,NCDR 112-T13。
- 吳子修、黃明偉、林佳瑩、塗冠婷、劉淑燕、柯孝勳 (2023)。都會區剪力屋動態分析模式之建立,NCDR 111-T18。
- 林佳瑩、詹忠翰、許銘凱、劉淑燕、吳子修、柯孝勳 (2023)。三維度數值城市模型建物輪廓與屬性套疊分析研究,NCDR 111-T13。
- 柯孝勳、許智豪、吳子修、林佳瑩、塗冠婷(2022)。建物地震衝擊動力分析與展示技術開發,NCDR 110-T11。
- 柯明淳、楊清淵、陳文山、楊耿明、吳逸民、葉恩肇、陳炳權、洪佳嘉、吳佩庭、方星尹、柯孝勳 (2022) 建置地質地下數值資料庫與其實例應用,NCDR 110-T10。
- 吳秉儒、許智豪、柯孝勳(2021)。通訊基地台地震衝擊評估技術研發,NCDR 109-T12。
- 許智豪、鄧敏政、柯孝勳、劉淑燕(2021)。運輸系統災害衝擊鏈評估模式建置 : 以道路系統為例,NCDR 109-T13。
- 吳秉儒、柯孝勳、許智豪、劉淑燕(2020)。情境式防災規劃主題圖之開發與應用,NCDR 108-T11。
- 許智豪、鄧敏政、柯孝勳、吳秉儒(2020)。震災衝擊鏈分析方法之建立:以維生設施衝擊為例,NCDR 108-T12。
- 林佳瑩、柯明淳、陳毓樺、柯孝勳、張貴忠、方耀民(2020)。CCTV影像震後即時辨識與警示技術研究,NCDR 108-T27。
- 吳子修、黃明偉、林佳瑩、吳秉儒、柯孝勳(2020)。三維建物模式動態行為之研究,NCDR 108-T28。
- 吳子修、吳秉儒、林佳瑩、柯孝勳(2019)。建物耐震屬性三維化資料庫開發與防災應用,NCDR 107-T16。
- 林佳瑩、柯孝勳、廖敏吟、吳佳容(2019)。新竹科學園區基礎設施地震衝擊情境模擬研究,NCDR 107-T14。
- 許智豪、鄧敏政(2019)。基礎設施失效評估技術開發(I):電力系統示範研究,NCDR 107-T08。
- 林義凱、柯明淳、柯孝勳、賴光胤、楊志成(2019)。南部與恆春外海活動斷層三維數值模型建置,NCDR 107-T07。
- 吳子修、吳秉儒、柯孝勳(2018)。耐震補強效益評估技術之開發,NCDR 106-T23。
- 吳秉儒、柯孝勳、劉淑燕、吳佳容(2018)。網格化地震衝擊模擬技術應用於防災政策之研究,NCDR 106-T12。
- 黃明偉、柯明淳、鄧敏政、柯孝勳(2018)。即時資訊應用於地震應變支援技術開發,NCDR 106-T11。
- 國家災害防救科技中心、國家地震工程研究中心(2017)。0206地震災情彙整與實地調查報告,NCDR 105-T17。
- 吳佳容、劉淑燕、柯明淳、黃明偉、鄧敏政、吳秉儒、吳子修、柯孝勳(2017)。地震衝擊資訊平台(TERIA)技術研發及主題式應用介面建置,NCDR 105-T25。
- 吳秉儒、吳子修、柯孝勳(2017)。以國家層級考量大規模地震情境分析流程之建立,NCDR 105-T23。
- 鄧敏政、林佳瑩、李中生(2017)。產業園區地震耐災韌性指標研究,NCDR 105-T24。
- 謝蕙如、李中生(2017)。國家關鍵基礎設施防護管理: 基本資料與風險調查表,NCDR 105-T16。
- 吳秉儒、陳秋雲、李沁妍、劉淑燕、劉致灝、柯孝勳、李中生(2016)。不同防護等級地震衝擊分析方法研究,NCDR 104-T20。