201802102330中央大學研究電離層變化世界頂尖 有助預測地震_花蓮地震能預測?中大太空魔方3D數位城市研究受矚目

花蓮地震能預測?中大太空魔方3D數位城市研究受矚目

2018-02-09 13:23聯合報 記者鄭國樑╱即時報導photo (49).jpg - 新聞1

中大太空研究所所長趙吉光與團隊負責「太空魔方」科學酬載。圖/中央大學提供

中央大學團隊在福衛5號酬載任務先進電離層探測儀「太空魔方」,與長期執行內政部3(3)數位城市模型納入國家基本圖資計畫心得,在花蓮地震災害預測與救災方面受矚目。

中大太空科學研究所分析資料,顯示本月1日福衛5號繞到台灣上空時,出現電離層異常的情形,包括密度明顯下降,去年11月伊拉克7.3級大地震,也測得電離層異常的資料,雖然不能證明太空魔方有「預測」地震的能力,但是已經讓中大團隊和科學家振奮,進一步收集更多數據分析這種現象。

中大太空團隊在福衛5號負責科學酬載任務,把團隊研製的「太空魔方」先進電離層探測儀(Advanced Ionospheric Probe, AIP)放入衛星探測電離層,去年送往美國發射至太空。

中大太空研究所解釋,福衛5號在電離層的高度繞行地球基本上是電漿環境,團隊負責量測環境的特性包括溫度、速度、密度等等,收集的數據資料提供相關單位分析,從電離層研究地震前兆是比較熱門的議題,科學家會注意地震前電離層會不會有些變異,藉此了解是否能預測地震。

中央大學太空及遙測研究中心主任蔡富安觀察花蓮地震救災工作,認為政府可以考慮把3維(3D)數位城市模型納入國家的基本圖資,做為防治災害的重要資料與決策支援的工具和平台,同時成為智慧城市相關應用的基礎。

蔡富安表示,3D最近10年來在國際蓬勃發展是很熱門的課題,不僅限於學術研究,也已經在在實務上看見成果,像新加坡整個國家都做好3D模型,也可以視為智慧城市的一環。內政部長期以來就支持這樣的發展,也一直和中大進行相關研究,國家災害防救科技中心(NCDR)也有研究並使用過很多的資料,技術研發和整合之後有一些可以推廣到相關單位或民間做大規模的建置。

蔡富安指出,有了3 D資料可以讓指揮者和第一線救災人更精確進行每一個救災環節資料要精確。建構3D時先決條件要用到很多角度的畫面,然後影象要重疊再利用攝影和測量的方法重建,行動策繪的設備或技術都可以用在緊急狀況快速建構3D模型,包括影象、雷射掃瞄儀「光達」可以直接量測出3D的相對座標,幫忙建構出3D的模型。

3D要做到多精細取決於時間和資料量,不同的個案需要的時間也不同,基本上越精細搜集的時間越長,因此平時就要建構這樣的資料和資訊,災害發生時才可以馬上派上用場。以建築物為例,最細緻的3D就是室內模型也要建構起來,也就是所謂LOD4多重細緻程度,中大執行內政部相關計畫,就曾做過臺鐵台北車站室內模型,建構的3D可以應用在作導覽、導航、救災、決策支援。

蔡富安說,中央大學民國95年就開始3D先期工作,100年正式有技術規畫和發展,並且長期執行內政部這方面的計畫到現在都在進行,以台北市做最多,桃園也做過高鐵青埔特定試辦區,建立不同精細度的3D包括房屋道路模型,再進行後續整合,並與物聯網結合做相關運用,也做過模擬災害防救決策支援,災害發生時指揮官可以透過已建構好的3D了解要如何派遣救災車輛、人力,抵達現場時如何運作精準下命令。photo (52).jpg - 新聞1


中央大學太空及遙測研究中心今年發行的月曆「島礁」印刷品質比以前更精美,圖為從太空中拍攝南沙群島東側偏中的美濟島。中央大學太空及遙測研究中心photo (51).jpg - 新聞1
中央大學太空及遙測研究中心長期執行建構國家級3D資料庫,圖為今年發行的月曆「島礁」晉卿島,從太空中拍攝美的像畫。圖/中央大學提供photo (50).jpg - 新聞1

「太空魔方」在花蓮地震測得電離層異常。圖/中央大學提供

中央大學研究電離層變化世界頂尖 有助預測地震

2018-02-10 16:06聯合報 記者鄭國樑╱即時報導

中央大學太空科學研究所所長趙吉光指出,只看大氣中的電離層變化還談不上預測地震,因為目前地震產生的前兆物理機制不夠清楚,也就是科學家還不知道真正造成電離層變化原因,也不清楚能量傳播的過程,如果不能突破的話就很難預警。

他強調這方面需要科學研究的突破,不能光靠統計資料會有險風,這樣的風險意味不是只靠研究電離層就能預測或承擔結果。

趟吉光說,預測天氣或地震等大自然現象單單有衛星還不夠,還要有高可靠度的輔助儀器辨識,中央大學的研究不只靠華衛五號一顆衛星,例如全球有GPS全電子含量量測,科學家也從這裡獲得資料,進一步比較地震前兆和發生之後的變化,有的資料可以讓研究者快速鎖定發生在哪個區域。

趙吉光指出,通常地震發生前610天可以測得電離層異常,但是研究單位不會通報相關單位更不會對外發布消息,因為還有很多因素要觀測,而且氣象法規更不允許讓研究單位主動發布,研究工作是非常嚴謹的事,畢竟影響電離層的因素很多,如果擅自發布影響民眾恐慌,是非常不智的。

中央大學已經和氣象局協調達成共識,日後氣象局氣象局太空天氣作業室可以分享中大獲得的電離層變化的科學資料,這些已經處理好的科學資料不只是研究地震,就好像很多科學家拿到相關數字,會應用在自己的研究領域上,氣象局最主要的是研究太空天氣,地震只是應用的一環。

趙吉光說,法國過去有衛星收集電離層資料,而且在飛行時取得預測海地、印尼大地震的資料,目前這顆衛星已經失效,現在全世界研究電離層頂尖的學者在中央大學像劉正彥教授,日本也積極研究,大陸急起直追發射「張衡一號」衛星主要就是做電離層研究,歐洲也有不少學者投入。

中大太空所官網指出,福爾摩沙衛星五號去年825日發射升空,搭載著中大自製研發的先進電離層探測儀「太空魔方」,兩周後完成首次在軌開機取得第1筆科學資料,在國家實驗研究院太空中心協助下,完成在軌測試與各種功能驗證,確定「太空魔方」可獲得高精確的電漿參數資料,而且成功偵測到20171112日伊拉克芮式規模7.3電離層地震異常前兆,開啟我國太空科學探索的新里程。photo (71).jpg - 新聞1
中大自製研發的先進電離層探測儀「太空魔方」。圖/中央大學提供photo (72).jpg - 新聞1
中大團隊展示福衛五號科學酬載「太空魔方-先進電離層探測儀」接受的科學成果,離地表750公里高精確的電漿離子濃度畫面,太空所劉正彥講座教授(左)、所長趙吉光(右)是這方面國際頂尖學者,校長周景揚(中)稱讚團隊的表現。圖/取自中大太空所網站、鄭凱倫攝photo (73).jpg - 新聞1
中央大學太空所師生團隊在官網分享福衛五號科學酬載「太空魔方先進電離層探測儀」的科學成果。圖/取自中大太空所網站、鄭凱倫攝

 

 

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