我們的研究範圍包含水情預測報系統、近景攝影測量、光達測量技術、防災地圖等主題。
我們不僅只有重視學術研究;也會與水利、測量相關機構,以及其他研究單位與合作與學習,讓研究成果更能與實務接軌。
多維度水情預測報系統平台開發
颱洪威脅的重大衝擊、日益複雜的災害防救作為,與民眾對於防救災工作要求增加,都造成災害防救作業人員所要面臨的考驗。如何透過水情預測報系統的輔助,讓災害防救人員獲得各項的水情資訊,讓救災決策人員能夠有效的進行各項決策,就顯得特別重要。
水情預測報系統建立與推廣應用,在防救災工作上,逐漸成為不可或缺的一環。但站在研究角度上,我們也必須考量水文水理分析與颱風值勤作業化、模式執行自動化、模式資料交換標準化等各種因素,這些也是國內外水文氣象觀測技術與相關資訊技術發展之共同目標。
長年以來,我們在系統開發過程中,採用包含中央氣象局劇烈天氣監測系統(QPESUMS)提供之雷達降雨觀測資料,與預測資料與Weather Research and Forecasting Model等預報成果,搭配即時多維度空間內插技術,加上各種水文模式與水理模式銜接技術,提供全台鄉鎮平均降雨觀測,及22條中央管河川水位預報資訊,作為水利署防災預警與應變使用。
近景攝影測量
三維立體模型的建構已應用在醫療、假牙製作、整形手術及大型手術模擬等領域上,然而市面上關於醫療方面的測量儀器價格仍高。應用在醫療用途上之立體模型,精度應至少需達到公釐等級以下,在量測進行中還需顧及患者的感受,快速完成,並盡量不接觸到患者的皮膚表面。
基於以上理由,在研究課題上,我們以攝影測量技術,搭配一般市售平價之非量測型數位相機,以非接觸量測方式重建顏面模型,並檢驗精度評估應用於人體之可行性。在研究團隊的實驗證明,在結合適當演算法下,採用立體像對測量方式測量已知點位的位置、高度及高程等物理量,量測水準確實可達到公釐等級。再應用重新匹配產生顏面模型,與誤差檢驗比對,配合多視角方式拍攝,左側、中間及右側,逐步嘗試建立全顏面之真人的顏面模型。
LiDAR是利用雷射光對目標物進行進行量測之技術,透過高密度的掃瞄,不必經由接觸就能遠距離檢測並收集地形資料,讓掃描到的地表能作三維可視化呈現。
利用三維雷射掃描儀(Terrestrial Laser Scanner)及相關遙測科技、資訊科技進行坍塌坡地、地形地物、植生邊坡、隧道工程、採礦工程、建築地標及土木工程建設等的高速高精確度掃描,進行高 效能的資料視覺化計算與高解析度顯示,探討自然及人為災害對地形地景及建築結構的影響,從事災害防救相關研究。
目前常用的三維空間資料獲取技術可粗略分為兩種:攝影測量與光達,而這兩種技術都可再細分為空中與地面形式,因此可取得空間資料的解析度也有所差異,如空載光達高程解析度可至30cm,地面光達則可達到公釐等級,掃瞄或拍攝的涵蓋範圍也有很大的差距,空載光達多在2000m左右的高度進行掃瞄,比起地面光達可一次取得更大範圍的資料。
災害地圖
災害地圖的目的,是在於能在天然災害發生以後,幫助迅速地掌握災情變化,提供指揮官及救災人員更多的災情資訊,以擬定救援決策,可減緩因災害造成人員傷亡的發生。
我們認為,不同災害應採取不同需求之製圖目標與機制,方可妥善處理災害應變,並降低損失造成之衝擊。透過參考先進國家之災害應變製圖相關辦法,整理國內外法令規範,分析現行災害應變製圖的發展趨勢與必要之資訊內容。進而彙整目前製圖技術與災害資料,提供防災地圖所需的內容。
另外,災害地圖不單是防救災人員的需要。使用者的目的不同,所考量的地圖內容與圖面解析度亦有相當的差異。如何銜接現有「防災地圖」概念,全方位的向學校與公司宣導民眾自主避災觀念,也是我們在研究防災地圖上一個重要的目標。