【專題企劃8】解決社會在地需求  空間資訊科技學門引領臺灣走向智慧島嶼

by Yang-Kuang Chao
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資料提供 /  國科會自然處
採訪 ‧ 整理 /  趙揚光  (科學推展中心執行編輯)

聯合國的2030年各項永續發展目標,著重在其整合性質,因應這些目標需要全面性和參與性的方法,永續地管理在地自然資源。在這個全球化、數位化的時代,以智慧政府、資料治理,強化國家永續發展動能,成為各國政府努力的趨勢。

此外,行政院五大施政目標當中「數位國家・創新經濟發展方案(2017-2025年)」以「數位國家、智慧島嶼」為總政策綱領,也是我國國家發展的目標與願景。其中國家發展委員會服務型智慧政府2.0推動計畫(110年-114年)提出「加速資料釋出,驅動資料再利用」、「活用民生資料,開創施政新視野」、「連結科技應用,創新服務新紀元」等推動目標,可以得知國家進行永續發展決策時需建立需求導向之資料分析決策模式,鏈結資料與空間圖資,優化施政決策,並進行進一步分析及詮釋。

空間資訊科技是發展以地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)為核心,整合遙測學(Remote Sensing)、地圖學(Cartography)、測繪學(Survey and Mapping)等核心知識,結合資料庫、空間定位、視覺化、影像處理、通訊、資訊科技及利用數位孿生技術建立智慧城市(smart city)等相關技術,係推動永續發展研究的關鍵科技。現任空間資訊科技學門召集人、臺灣大學土木系的韓仁毓教授受訪時,以自身進行的相關研究為例,提到空間資訊科技的諸多應用。其整合了地形、建築物模型、氣候、太陽輻射等各種與空間有關之模式,做太陽能設置的評估、以及在地用電的能源規劃;另一項研究重點則透過現代化遙測所提供之工程尺度成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)衛星資料,結合地質、土壤及降雨等多元空間資訊,評估區域內的山崩潛勢、邊坡的穩定性。

韓召集人認為學門的研究成果需「解決對真實世界有意義的問題。」因此對社會與一般大眾而言,空間資訊科技關乎國家前瞻發展,呼應了國科會提出的「科學技術白皮書」中以社會需求為導向的技術研發做布局。他舉例指出,國科會規劃綠島作為「永續島」之研究便立基於數位孿生技術。其先複製綠島之虛擬空間,在此空間中模擬永續發展的各項規劃及執行時效,再將有效的模擬成果逐步轉移、運用回實際的綠島環境中,達到貢獻、回饋給社會之目的。

目前空間資訊科技學門發展訂立了「高精」、「高能」、「高效」三個主軸。高精乃著重於提升空間測量的精密度、精準度,高能旨在透過跨域整合,發揮關鍵特色之影響力,而高效主要希望促進資料流通,使研究成果能發揮最大效益。以期相關技術可落實於地理地質、環境生態、能源規劃、太空大氣、海洋、土木測量、人文社會、交通運輸、公衛疾病等多元跨領域研究及運用上。

圖1. 空間資訊科技學門召集人、臺灣大學土木系韓仁毓教授在2023年自然處第1次學門召集人會議當中,進行業務報告。 (攝影:趙揚光)

隨著學門的策略推動,不同領域、組織之間的跨域合作,是必然促成之趨勢,如將人工智慧技術導入空間分析,便是跨學科領域的合作。近來戮力推動跨科際(transdisciplinarity)合作的國科會,由包括地球網絡、全球觀測系統的全球環境觀測出發,針對具高社會影響議題進行深化合作,並將促進空間資訊科技與政府各部門之協作,透過空間資料之互惠交換與議題合作,結合時空變化趨勢(spatio-temporal change trend)、地理空間運算與因子分析等技術輔助目標行動的制定,將國家空間資料與學界技術作最有效之結合運用,不僅提供學術研究所需資料之外,並為政府治理及社會發展提供科學化之支持論證。因應2025年將正式施行國土規畫法中的國土功能分區,各個區域因空間型態不同而有各種層面的問題,此時跨域的合作將更得以有效地解決此類複雜且重要問題。

促進跨域交流,使學門扮演著學者之間媒合的角色。近期空間資訊科技學門除了和工程處的土木水利學門跨處、跨學門規劃可共同進行之關鍵議題,也與政府其他公部門達成合作。如欲推動的「臺灣國土空間資料加值運用計畫」,便與內政部營建署等單位,合作進行資料共享、應用展示等工作。另一方面,國內長期以來其實已有許多與空間相關的研究計畫成果,但後續多半未能善加運用,因此學門亦考慮建立一項機制,讓與環境空間相關的各領域資料得以彙整,並透過同一個機制流通共享。

人才培育是研究得以進行、累積成果的重要因素之一,學門為了鼓勵新進的相關領域人才,提出讓年輕學者自由開展其研究走向,並給予多年期計畫之補助,較資深的研究學者則專攻學門所擘畫的重點研究方向,在原先已耕耘多年的厚實基礎上做出更亮眼的貢獻。同時,也要請面對問題第一線的政府或產業界人士,發掘並彙集要解決的議題。韓召集人也提到,為了健全學門的研發能量,性別議題與相關配套也是重點完善的方向。

展望未來,空間資訊數位科技發展希冀與永續社會產生更多連結,符合臺灣社會的真實需求;另外能更有效地連接產業界,進而帶動國內如無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)、太空工程等新產業。在聚焦於數位創新、數位治理、數位包容等「數位國家、智慧島嶼」關鍵議題下,使臺灣能持續朝「邁向創新、包容、永續的智慧國家」的願景發展。

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