[訊息論壇]ICE
Messaging Forum 蔣居裕
<應用篇> 防救災 C4ISR
場域的系統變遷與即時藍圖 (下)
防救災共通平台之系統總目標,是在「讓網路服務整合集中,使即時訊息分享散播」,但要如何在縱向中央、縣市、鄉鎮三級政府組織,橫向整合中央各部會署局處、縣市局處室上部署共通平台與應用,才能實現這個願景呢?
如下圖 1 所示,即是我們提出的共通平台縱向與橫向運作架構:
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1、防救災共通平台縱向與橫向運作架構圖 |
現說明如下:
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中樞主體:在中央應變中心建置中央共通平台,完整建置三大核心功能與兩大運用介面,使其擔任三級政府縱向資訊串聯與中央部會署局處橫向資訊整合的角色。
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中央部會署局處橫向整合:善用共通平台所提供之應用程式開發介面與轉接介面工具集,可以進行中央各部、會、署、局、處之既有系統
(Legacy System) 與資料庫串接,達到現行資源整合運用之目標。
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三級政府縱向串聯:從中央共通平台以降,於各縣市政府之應變中心建置共通平台全套或部分功能子集;於鄉鎮行政中心,則只需提供相關應用程式之執行環境即可。以此三級部署方式,來實現「讓網路服務整合集中,使即時訊息分享散播」的系統總目標。
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縣市政府橫向整合:若有必要進行橫跨縣市之區域整合,或是單一縣市跨單位之橫向整合,則可於縣市政府建置與中央同一等級之共通平台
(Full-set) 因應之。以全國防救災整體系統來看,充分滿足資訊架構上的彈性與擴充性。
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鄉鎮執行終端作業:原則上,鄉鎮層級只為整合應用之運作終端節點,並無建置共通平台之必要性,所以於減災、整備、應變、復原之各時期,均視其為應用系統之使用者,勿須涉及共通平台之維運作業。
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災害現場行動應變中心:於災害現場,可在行動指揮車建置全套或部分功能子集之共通平台,搭配衛星或微波通訊網路,可向上串聯中央與縣市之應變中心,充分支援動態需求的災害現場行動應變中心運作。
在防救災的領域,資料庫依照資料更新時間的長短,可區分為靜態資料庫與動態資庫。
別誤會,靜態資料庫中的資料並非亙久不變,只是可能經年累月,長時間才須更新一次,如
GIS (地理資訊系統) 運作所需的圖資資料、各地區的地籍/建物資料、人口人文資料、道路資料等等。
而動態資料庫,則是儲存以秒 / 分 / 時 / 日等短期時間為單位之各類變動資料。時間單位越短,即時性需求越高。
雖然防救災科目繁多,但在資訊應用系統上,有所謂的 3S 基本資料,使用範圍非常廣泛,它們是:
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GIS:Geographic
Information System,地理資訊系統。以靜態的圖資為主。
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GPS:Global
Positioning System,全球定位系統。以動態的物件點位資料為主。
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RS:Remote
Sensing,遙感探測。以動態的現場擷取資料為主。
在不同的防救災應用中,依任務的不同,可能單一使用 3S 的任一項,或是兩項以上的
3S 組合,如 GIS + GPS、GIS + RS、或是 GIS + GPS + RS 等。
在今天,我們還是可以看到有許多的應用,大量使用資料庫來架構即時性要求非常高,或是訊息來源非常多的應用系統,以致深為系統效率不彰,即時性大打折扣所苦。
動態的資料庫若能搭配即時訊息互動引擎
(以 iPush® Server 擔綱演出),則必能做到訊暢其流的目的。
圖 2 即為一個使用了 GIS + RS 的氣象局即時雨量測報系統實例架構:
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2、氣象局即時雨量測報系統架構 (GIS + RS) |
原本氣象局各雨量監測站之即時訊息採用 DB-Centric 的架構,定時由客戶端向資料庫下達查詢指令。
如此一來,定時查詢動作會造成資料庫工作負擔,更新頻率無法更快,形成訊息傳遞的瓶頸;二來由於查詢動作會造成畫面整體更新閃動,影響操作人員視力健康甚鉅。
如此一來,使用即時訊息互動引擎搭配 GIS 與 RS 軟、硬體設備,就能達成下列之應用目標:
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連接測站端
(RS) 與中心端,建立訊息高速公路,傳遞即時雨量資料與豪大雨警報。
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即時資料包括警報訊息、即時測站雨量數據資料、測站設備狀態。
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能夠在不更新客戶端整體畫面的限制下,加上可任意拉框放大、拉框縮小、中心放大、中心縮小、漫游、全圖顯示、顯示前一視圖和後一視圖等
GIS 圖資切換能力。最重要的,是其可以呈現來自遠方側站的雨量動態即時資訊。
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可在呈現即時指數資訊同時,進行軌跡曲線的動態描繪。
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可設定即時警示規則,指數一超出合格範圍
(可在曲線圖中呈現) 立即呈現警示狀態 (文字變成紅色或聲音,並可同時利用即時訊息互動引擎再發出即時警示訊息至其他應用軟體或使用者)。
再如先前第 31、32
兩期所提的消防與警察勤務派遣,則應用上,則可以即時訊息互動引擎搭配 GIS 與 GPS 軟、硬體設備,以便隨時獲知執勤位置。
由於通訊技術與資訊設備的進步,所以能夠將更多的應用轉化為行動化、無線化、隨身化,賦予緊急性較高的應變中心開設召集、現場指揮中心、現場處理人員強大的「行動應變」能力,就成了現代防救災支援系統積極要達到的目標。
通訊技術的進步,促成傳統有線的公眾固網、VPN、政府專屬網路,無線的衛星、微波、GSM
/ GPRS / 3G / PHS、Wi-Fi 等,都可於其上傳輸已成標準的 TCP/IP 封包,形成一個優質的網路軟體應用大舞台。
如圖 1 下方所示者,各應用軟體的使用者,可以利用各種不同的資訊設備與軟體執行環境,來進行防救災知能多樣化的呈現,因為即時訊息互動引擎具有支援多樣化客戶端的能力,所以可以因應各種彈性的規劃。
如透過各種不同的客戶端應用程式開發介面 (API),可以將一個訊息,同時傳送到使用不同客戶端軟體系統
(與設備) 的不同使用者手上,而各客戶端也可以進行立即的回應,達到雙向互動的能力。客戶端軟體應用系統舉例如下:
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Windows 98/2000/XP
作業系統上的視窗應用軟體
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Browser 上的
Java Applet、ActiveX Control
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Java Virtual
Machine 上的 Java Application
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Linux 上的應用軟體
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MS Office
辦公室應用軟體 (VBA 巨集設計)
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Windows CE
(Pocket PC / Car PC / Embedded System) 上的應用軟體
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Sun Workstation
上的應用軟體
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Java Phone
上的應用軟體
關於防救災的專家系統,不管是在平時的減災、整備,還是在緊急應變階段,都是一項重要的知識資產管理與決策支援基礎。
在企業高喊知識管理 (Knowledge Management)、線上學習 (e-Learning)、商業智慧
(Business Intelligence) 的今天,防救災資訊體系若能適當引進相關的概念與應用,那麼將對人員的整備演訓、災害應變模擬、潛勢分析、災害應變分析研判,儲備最大的知識支援能量。
尤有甚者,透過資訊系統的整合,可以針對每一次的模擬演訓,將參與人員與系統的活動紀錄下來
(Logging),搭配已經規劃好的績效評估系統,將可以即時自動地產生各式報表,以便追蹤考核,進一步做為循環修正之參考。
在各資訊系統的整合機制提供上,防救災共通平台的兩大運用介面
── 工具與應用程式開發介面 (Tools & APIs) 與轉接介面工具集 (Adapter Sets)
即為核心要角。
透過如下的動態情境說明,我們可以更具體地了解防救災的即時資訊系統是如何進行整合運作的:
(以風災災害防救相關業務應用為例,參考自中央災害應變中心標準作業程序與資訊模式規劃設計)
| 防救災作業項目 |
情境描述 |
即時處理藍圖 |
| 平時通報作業 |
颱風動態進行監測,由氣象局通報體系送由中央應變中心之共通平台。 |
1. 由中央共通平台已經建立好之轉接介面工具
(Adapter),與氣象局之颱風氣象資料來源連結,以便進行即時作業。 2.
透過已經建置之網路應用程式,將資料彙整呈現於執勤作業人員之終端畫面。
3. 一般民眾也可透過公開之網路應用介面,進行資料彙整瀏覽。
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| 颱風警報訊息傳遞 |
颱風警報由氣象局透過網路傳送至中央應變中心之共通平台。 |
1. 由中央共通平台已經建立好之轉接介面工具
(Adapter),與氣象局之颱風氣象資料來源連結,以便進行即時作業。 2.
透過已經建置之網路應用程式,將資料彙整呈現於執勤作業人員之終端畫面,並針對颱風警報訊息予以特別之顯示處理。
3. 執勤作業人員啟動颱風警報訊息通報應用程式,可透過多種通訊管道,如
SMS 簡訊、電子郵件、傳真、網站等方式,通知各相關人員,進入應變狀態。
4. 各相關人員在收到颱風警報訊息通報之後,各就各位,並使用桌上型或行動資訊設備,登入防救災入口網站,啟動應變應用程式,隨時準備接收由中心傳來進一步的即時應變訊息。
5. 一般民眾也可透過公開之網路應用介面,進行颱風警報訊息瀏覽。 |
| 中央應變中心進駐開設 |
各單位相關人員在接獲一級或二級中央應變中心開設指令後,立即展開進駐行動與各項準備作業。 |
1. 各單位相關人員從啟動之應變應用程式接獲中央應變中心開設指令,指令中並載明一級開設或二級開設。
2. 人員進駐。
3. 各進駐單位執行已建置於中心之各項準備應用程式,展開負責部分之各項作業。
4. 將作業執行結果,登錄於準備應用程式中。 |
| 災情應變彙報處理作業 |
支援辦理災情催報、彙整、通報、傳遞等作業之資訊系統。 |
1. 已經完成整合建置的各單位災情資訊,系統在各單位完成資料蒐集與歸檔後,即自動傳回中央應變中心。
2. 未完成整合建置的單位災情資訊,由中心彙報作業人員以其他方式取得後,手動輸入彙報應用程式。
3. 災情彙報應用程式之資料來源至少應包含下列單位:交通部
(電信總局、公路總局)、經濟部 (工業局、能源委員會、水利署)、台灣電力公司、自來水公司、行政院農業委員會
(水土保持局)、教育部 (軍訓處)、內政部 (營建署)、行政院國家科學委員會 (科學園區管理局)。
4. 災情彙報之作業執行結果,除透過中央應變中心之應用程式呈現外,還可以網路服務或主動訊息傳遞之方式,提供給內政部
(消防署救災救護指揮中心),以利其上網公告。 |
| 災情應變災情查報作業 |
災情查報資訊系統,必須支援下列作業需求:
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每三小時全面進行災情查報與確認。
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遇有重大災害或特殊事故時得隨時為之。
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為滿足上述要求,災情查報資訊應用程式應盡量採即時訊息串聯之設計,至少整合下列資訊應用:
1. 透過轉接介面工具串聯的國土資訊系統。
2. 透過應用程式開發介面串聯的 GIS Server。
3. 透過應用程式開發介面開發的現場即時影像應用系統。
4. 透過應用程式開發介面開發的現場資料蒐集應用系統。
5. 透過應用程式開發介面串聯災情應變彙報應用系統,成為其即時資訊來源之一。
6. 應用整合顯示介面。 |
| 警報解除應變 |
對警報解除應變作業進行資訊系統之整合支援,至少包含經濟部水利署、行政院農業委員會水土保持局、交通部中央氣象局、行政院國家科學委員會防災國家型科技計畫辦公室。 |
1. 各單位相關人員從應變應用程式接獲中央應變中心警報解除應變指令。
2. 人員執行各項解除應變作業,如:
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地下室積水之抽除、飲用水之運補措施。
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道路與公路設施淤泥之清除。
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災區廢棄物之清運。
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災區防疫消毒藥品、器材與人力調度運用。
3. 人員將作業執行結果,登錄於解除應變應用程式中。 |
防救災的最基本需求,其實是在人民內心的安定上。這一點,或許是承平時大家會忽略與鬆懈的。但此等攸關千萬百姓身家性命的大事,稍有延誤或疏失,即可能蒙受無法承受之痛。
台灣處於一個先天環境即容易遭受自然災害侵犯的地理位置之上,風災、水患、地震,更是最頻繁的災害。網路、通訊、資訊科技演進到現在,如何善用「好的」技術與「對的」系統規劃,正考驗著政府相關單位的眼光與執行能力。
方向掌握對了,也善用了專家資源,那麼台灣的防救災資訊支援體系就有機會躍上國際的舞台,成就一番典範。願產、官、學一起努力,在大目標下齊心協力,可以實現安民千萬的願景。
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