校園地震預警系統的建置與應用 林沛暘.

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1 校園地震預警系統的建置與應用 林沛暘

2 台日地震預警應用差異 日本311地震 台灣921地震 震央在外海、遠離都市 預警時間長 震央在內陸、鄰近都市 預警時間短 ~10S ~10S
100KM ~45S 100KM ~45S ~80S 200KM 200KM Let me take the example of the famous earthquakes in Japan and Taiwan As we known, the earthquake early warning system in Japan is the and well applied for many years. In 311 Eq., the regional EEWS can provide 10 s for 100km, 45s for 200km,more than 80s for Tokyo, which is more than 300km away from epicenter. As the EQ. magnitude was high 8.8, people in Tokyo still can feel the power of eq. And 80s warning time was enough for people to prepare the strike of earthquake. In the other hand, the 921 earthquake in Taiwan, although the magnitude was smaller 7.3. With the same regional EEWS, 100km away from epicenter can get 10s warning time, 200km can get 45s warning time. But the most seismic hazard zone was in the circle of 100km’s radius, which can not got the warning before earthquake strike. That’s called the blind zone. As the earthquakes in Japan always occurred in the east sea, but the most hazard earthquake in Taiwan always occurred under our foot. The regional EEWS can not provide early warning time to the most hazard “blind zone”. So, that is our purpose to develop the fast on-site EEWS. 我們就以最震悍人心的日本311地震與台灣921地震來做個解釋 我們都知道日本的地震預警系統是全世界最先進，且已經實際在使用 以311地震來說，據震央200km的福島，區域型地震預警系統約有45s的預警時間 東京據震央超過300km所以有80秒以上的預警時間．311地震規模高達8.8，所以雖然東京離震央超過300km但是仍然能感受到地震的威力 超過80秒的預警時間也可以讓人們即時準備，等待強烈震波來臨 但反觀台灣的921地震，雖然規模比較小只有7.3． 同樣的區域型地震預警系統，在離震央100km約可以有10s的預警時間，在離震央200km約可以有45s的預警時間 但是中部重災區可能就都來不及預警，也就是說可能會是區域型地震預警系統的盲區 日本的地震多發生於外海，都市離震央遠，預警時間長，區域型地震預警系統成效卓著 但台灣災害型地震多發生於內陸，離人口稠密處的都市近， 區域型地震預警系統來不及對這些近震央地區，也是災害最嚴重的地區提早預警 這也就我們要發展能比較快速提出預警的現地型地震預警系統的原因 300KM 震央在外海、遠離都市 預警時間長 震央在內陸、鄰近都市 預警時間短 日本311地震 台灣921地震

3 校園地震預警系統建置現況 警報廣播 警報簡訊 已完成21個現地型主站（綠色圓圈：涵蓋範圍） 已完成377所學校建置（紅點副站＋綠點主站）
105年度計畫預計新建置433所學校 國震中心地震 警報訊息伺服器 氣象局 區域型 校園地震 預警主機 國震中心 現地型 警報廣播 警報簡訊

4 校園地震警報廣播架構（副站） 學校既有廣播系統 A方案：地震警報主機直接連接學校既有廣播系統
B方案：地震警報主機透過介面盒介接學校既有廣播系統 (地震預警訊息接收至廣播系統發報不超過兩秒) 區域型（氣象局） 現地型（國震中心） 學校既有廣播系統 Ｃ方案：地震警報主機+簡易型警報廣播系統 (既有廣播發報超過兩秒，新設簡易型警報廣播) 地震預警訊息伺服器 地震警報主機 簡易型警報廣播系統 (廣播擴大機+喇叭)

5 校園地震預警系統建置進度 縣市 基隆市 台北市 新北市 桃園市 新竹縣 苗栗縣 台中市 彰化縣 雲林縣 南投縣 嘉義縣 嘉義市 台南市
高雄市 屏東縣 宜蘭縣 花蓮縣 台東縣 總計 主站 1 2 3 21 副站 52+7 11 8 6 57 40 36 13 10 26+2 5 29 28 368+9 = 377 This table list the accurate rate of each station with two methods. Again, we can see that SVM is much better. 從這個表也是可以看到以過去一年的實測結果做比較 SVM明顯比體波震源法有較高的準確度

6 需優先建置-校舍未領照需補強或拆除(1) 縣市 學校 數量 台北市 2 新北市 16 臺中市 14 臺南市 15 高雄市 42 桃園市 56
國小 - 新和、龍山 2 新北市 國小 - 九份、成州、新莊、民安、文林、深坑、乾華、石門 國中 - 板橋、積穗、蘆洲、淡水、五股、泰山、三芝 國中小 - 烏來 16 臺中市 國小 - 健行、臺中、中和、石角、內新、四德、溪尾、僑仁、大忠、安定 國中 - 雙十、潭子、東峰、東華 14 臺南市 國小 - 大灣、果毅、仁德、樹林、東光、玉山、保東、樹林、龍崗、 後營(金砂分校)、龍崎(龍船分校) 國中 - 延平、中山、大成、安南 15 高雄市 國小 - 興田、復安、集來、龍興、寶隆、五甲、五福、潮寮、烏林、灣內、林園、 金潭、寶隆、木柵、西門、六龜、新威、民生、茂林、桃源、太平、左營、 五權、兆湘、蚵寮、愛群、仁美、北嶺 國中 - 岡山、鳳甲、大社、田寮、寶來、大寮、潮寮、永安、鳳山、五甲、燕巢、 圓富、阿蓮、大樹 42 桃園市 國小 - 建國、桃園、龍山、成功、中正、中壢、普仁、新明、龍岡、中興、瑞埔、 楊梅、潮音、山頂、三和、石門、龍源、龍潭、永安、頭洲、新屋、巴崚、 義盛、羅浮、高義、內壢、山豐、宋屋、忠貞、八德、大安、大勇、茄苳、 瑞豐、仁善、員樹林 國中 - 中興、建國、桃園、內壢、自強、東興、新明、興南、龍岡、中壢、八德、 仁和、大成、仁美、楊梅、瑞原、介壽、南崁、龍潭、永安、新屋、 新坡(觀音高中國中部) 56

7 需優先建置-校舍未領照需補強或拆除(2) 縣市 學校 數量 苗栗縣 9 新竹縣 2 彰化縣 13 南投縣 1 雲林縣 嘉義縣 屏東縣 臺東縣
國小 - 建功、蕉埔、藍田、楓樹、照南、竹南、溪洲、士林 國中 - 竹南 9 新竹縣 國中 - 尖石、嘉興 2 彰化縣 國小 - 中山、芬園、育新、芙朝、美豐 國中 - 鹿港、鹿鳴、萬興、埔鹽、秀水、社頭、田尾、福興 13 南投縣 國小 - 合作 1 雲林縣 國中 - 土庫 嘉義縣 國中 - 東石 屏東縣 國小 - 麟洛 國中 - 萬巒 臺東縣 國中 - 池上、關山 花蓮縣 國小 - 港口、萬榮、卓溪 國中 - 新城、玉里 5 總計 181

8 需優先建置-土壤液化高潛勢 縣市 學校 數量 臺北市 30 新北市 9 臺南市 6 高雄市 33 宜蘭縣 12 屏東縣 35 總計 125
國小 - 西松、三民、幸安、中山、中正、長春、大直、大佳、五常、吉林、永安、 濱江、蓬萊、內湖、西湖、麗山、文湖、日新、民權、博愛、松山 國中 - 民生、長安、北安、新興、五常、建成、麗山、中山、塯公 30 新北市 國小 - 集美、新莊、中港、正義、興穀、新泰、修德 國中 - 新莊、明志 9 臺南市 國小 - 省躬、喜樹、西門、青草、鎮海、龍潭 6 高雄市 國小 - 前金、七賢、梓官、觀音、竹後、光榮、左營、明德、勝利、後勁、援中、 三民、河濱、大同、建國、凱旋、獅甲、旗津、信義、新興區新興國小、 鼓山區鼓山國小、新上、鹽埕、鳳山區中正 國中 - 鹽埕、後勁、七賢、五福、前金、大義、梓官、立德、右昌 33 宜蘭縣 國小 - 育英、孝威、力行、黎明、二城、壯圍、公館、武淵、利澤 國中 - 利澤、五結、中華 12 屏東縣 國小 - 潮昇、以栗、萬丹、新庄、興化、潮州、光華、富田、大明、新埤、大成、 海濱、新園、仙吉、烏龍、鹽州、竹林、崎峰、水利、潮和、僑智、大潭、 力社、興華、土庫、高士、光春、豐田、西勢、瓦瑤、東隆、港西 國中 - 萬新、潮州、新園 35 總計 125

9 預警訊息連線傳遞架構 國震中心地震 警報訊息伺服器 預警示範站 （主站） 副站 副站 中央氣象局 區域型預警 地震警報展示系統
地震訊息傳遞合約 區域型EEW 系統預警及實際量測資料 地震訊息傳遞合約 區域型EEW 實際量測資料 系統預警及 區域型EEW 系統預警及實際量測資料 地震訊息傳遞合約 區域型EEW 預警示範站 （主站） Palert System On-site EEWS 地震警報展示系統 警報發布邏輯 副站 地震警報展示系統 警報發布邏輯 副站 地震警報展示系統 警報發布邏輯 現地型EEW 現地型EEW

10 地震預警雲端平台功能 雲端平台管理功能 圖控管理介面 權限管理設定 事件紀錄查詢 狀態紀錄調閱 站台管理設定 地震模擬發報 即時狀態顯示
防災資料專頁 個人功能設定 地震預警雲端平台頁面

11 EEW預估震度：警報門檻值可自訂 預測震度 實際震度 現地型地震儀偵測Ｐ波，預估預測震度 Actual Example 7 7 6 6 5
5 5 1 4 4 7 南安國中 ~ 3 3 預測震度 發生次數/年 五級以上 四級以上 1 三級以上 7 In addition, the EEWS will predict the seismic intensity and raise alarm if it exceed the threshold. For SVR, 3s after P-wave detected, the predict intensity provided, 10s later S-wave coming, measure intensity raised step by step. Considering the strength of structure and seismic disaster prevention plan, user can set the individual alarm intensity threshold. NCREE will provide seismic frequencies to help user to select the threshold. 此外，現地型地震預警系統會依據偵測到的P波資訊做分析，預估這個地震的震度會有多大 一般偵測到地震後三秒可以預估震度值並提出預警，地震S波過一陣子便會來襲，實際震度如右也會逐步上升 使用者可以依其需求，設定警報震度門檻，計劃團隊也會告知可能發生的次數供其參考 右下表為以宜蘭縣南安國中為例，震度門檻設四級的話一年會有一次警報，三級的話會有七次 目前學校一般是設定在四級到五級作為警報門檻 2 2 1 1 現地型地震儀偵測Ｐ波，預估預測震度

12 地震預警事件自動化報表 資訊即時：學校連線即時監控， 震後自動產出報表 震害收集：台中市震度分布圖， 校舍災損提前預估

13 校園防災策略 一樓師生立即疏散置空曠處 一樓教室淨空完成 強震即時警報 預估震度6級 請立即進行防震掩蔽 二樓以上師生就地掩蔽完成
二樓以上師生立即就地掩蔽 主震過後師生疏散至指定集合地點 強烈震波抵達

14 校園防災演練－以嘉義育人國小為例

15 地震預警時間比較 （以105/2/6美濃地震為例） 距震央<80km：現地型（國震中心）較快
碧潭國小1 (32.8)/ /宜蘭國小2 (19.9) 南安國小1 (29.0) 獅潭國小1 (23.5)/ 東和國小4 (17.0)/ /稻香國小2 (23.1) 光復國小4 (20.0) 育人國小5 (10.4)/ 嘉南國小5 (8.4)/ 新庄國小5 (3.8)/ /豐里國小4 (5.4) 赤山國小4 (6.9)/ 地震可能發生在全台各地，唯有整合區域與現地地震預警，才能提供快速有效的減災服務

16 工作現況與未來重點 立院第九屆第一期教育及文化委員會105年6月30日第28次全體委員會議臨時提案第三案， 「鑑於台灣位處地震帶，地震發生頻繁，因此教育部將於全國3,444所國民中小學裝設校園地震 預警系統，以保障學童安全，該系統全訂107年底前裝設完畢。但校園學童安全刻不容緩，本席 三月份質詢時程要求裝設進度需提前於106底前完成，前科技部長徐爵民籍前教育部長吳思華也 承諾配合，援此要求教育部應盡快編列預算，並主動與科技部、各地方政府商討相關事宜，並就 執行情形於下會期向本委員會提報書面報告。」 本計劃團隊於104年底配合教育部國教署，與各地方政府協調校園地震預警系統建置事宜， 已經取得基隆市與嘉義市的實質協助，一同配合本計劃，於105年八月完成兩市的所有國中小學 的校園地震預警系統之建置。相關建置經費，基隆市負擔九所、嘉義市負擔六所，其餘由教育部 與科技部計畫支應，並於兩市舉辦多場地震預警系統與防災教育說明會，讓學校相關承辦人員確 實了解地震預警系統的運作與相關地震防災教育事項。 國震中心預計於105年12月底前完成校園地震預警系統接收站（副站）規格擬定，以及校 園地震預警系統採購、驗收相關標準之建立．準備在106年計畫核定後，進行全面之校園地震預 警系統建置。此外，也將配合各地方政府與相關防災單位，舉辦地震預警系統與防災教育說明會， 讓學校相關承辦人員確實了解地震預警系統的運作與相關地震防災教育事項，讓校園地震預警系 統能實際落實應用。

17 未來方案 方案一： 教育部編列預算，依據建置學校數量，將相關經費移撥至各地方政府。由各地方政府進行採購發包作業，國震中心會提供採購、驗收相關作業之說明會，輔導各地方政府承辦人員進行相關採購作業。國震中心也將赴各地方政府舉辦地震預警系統與防災教育說明會，讓學校相關承辦人員確實了解地震預警系統的運作與相關地震防災教育事項。 方案二： 教育部編列經費，並依據往例，將經費移撥至科技部，委託國震中心統一辦理。國震中心將依據相關作業流程，進行統一採購發包流程，並進行測試驗收程序。國震中心也將赴各地方政府舉辦地震預警系統與防災教育說明會，讓學校相關承辦人員確實了解地震預警系統的運作與相關地震防災教育事項。 年度 103 104 105 106 新設數 主站 14 7 新設主站 副站 112 243 233 新設副站 2635 CWB站 200 新設CWB站 累積完成數 21 累積完成主站 355 588 累積完成副站 3223 累積完成CWB站 累積完成比例 3.66% 10.92% 23.49% 100% 經費來源 科技部 12,850 13,467 16,551 預估維運費 12,000 教育部 21,470 28,953 25,475 預估建置費 中央/地方 279,340 總計 34,320 42,420 42,026 預估總經費 291,340