美各州整合衛星雷射與AI 提升災害預警精準度
美國各州正積極運用先進科技,包括雷射測繪、機器學習與衛星遙測,以繪製更精準的自然災害風險地圖,藉此強化防災預警與應變能力。這些科技應用範圍廣泛,從監測火山爆發到預報強烈颶風,都展現其關鍵作用。
美國地質調查局(U.S. Geological Survey)近期提供百萬美元補助,支持全美 16 個州、地方及部落政府,推動土石流風險繪製計畫。華盛頓大學(University of Washington)在今年 7 月推出全國性資料庫,顯示約有 650 萬美國人居住在土石流高風險區。該局指出,深層土石流的地貌特徵透過 Lidar(光達,一種利用雷射脈衝測量距離以建立精細地表三維地圖的技術)的應用,已能大幅改善繪製精準度。
賓夕法尼亞州(Pennsylvania)正運用 2020 年華盛頓縣(Washington County)收集的 Lidar 資料,建立土石流資料庫,這項過去極具挑戰性的工作,現在透過科技輔助變得可行。賓夕法尼亞州地質調查局(Pennsylvania Bureau of Geological Survey)的 Stephanie Evans 表示,過去仰賴人工判讀地形圖與空照圖,現在 Lidar 技術可分析大面積區域。他們計畫採用肯塔基州(Kentucky Survey)開發的機器學習模型,來自動識別 Lidar 資料中潛在的土石流特徵。內華達州(Nevada)則著手整合現有土石流記錄與野火數據,以建立該州首個全州範圍的土石流清單。內華達州礦業與地質局(Nevada Bureau of Mines and Geology)的 Richard Koehler 強調,明確的數據有助於決策者採取行動,衛星影像則能評估災害空間範圍並排定優先工作。
在火山監測方面,由美國太空總署(NASA)與印度太空研究組織(ISRO)合作開發的 NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar (NISAR) 衛星,已成功追蹤俄羅斯堪察加半島(Kamchatka Peninsula)克拉申寧尼科夫(Krasheninnikov)火山爆發後的熔岩流動。這顆衛星自 2025 年 12 月 25 日開始運行以來,每 12 天拍攝兩次詳細的雷達影像,研究人員運用其合成孔徑雷達(SAR)技術,將 17 幅影像序列製成縮時影片,精確展現熔岩流如何填滿火山口並擴散。康乃爾大學(Cornell University)的地球物理學家 Matthew Pritchard 指出,NISAR 的高頻率與高解析度模式,對於密切監測自然災害至關重要。
同時,國家海洋和大氣管理局(NOAA)的衛星系統也扮演關鍵角色。其聯合極地衛星系統(Joint Polar Satellite System, JPSS)所屬衛星,密切監測「波羅(Polo)」颶風從熱帶低壓迅速增強至五級颶風的過程。該颶風在 24 小時內,風速增強達 95 節,成為東太平洋(eastern Pacific)有紀錄以來第三快的增強速度。JPSS 的數據對於提前三至七天的惡劣天氣預報至關重要,能有效協助墨西哥西南部(southwestern Mexico)沿岸地區及下加利福尼亞半島(Baja California Peninsula)進行防災準備。
台灣地處環太平洋火山帶與地震帶,且每年面臨颱風侵襲,自然災害頻繁。借鑑美國在災害預防與監測上的科技應用,台灣或可思考如何進一步整合衛星遙測、Lidar 掃描、地理資訊系統(GIS,一種用於收集、儲存、管理和分析地理空間數據的電腦系統)與人工智慧分析,建立更為全面與即時的災害預警系統,以提升整體防災韌性。