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每當重大天災發生,政府機關就形同與大自然在打一場殊死戰,面對著瞬息萬變的狀況,救災單位能否緊急應變,往往關係著政府能否捍衛人民寶貴的生命。

災難發生時,救災指揮系統要能從各個政府機關及民間單位彙整大量的資訊,才能在短時間內掌握災情,以有效分配資源來解除危機。而在災難發生之前的防災整備工作,同樣需要依賴來自不同機關的資訊,以預測種種可能的災情,預先準備好資源,才能臨危不亂。以這些應用需求而言,訊息溝通是否能即時且暢通,往往影響了救災工作的效率。

從防災與救災工作的特性來看,很適合運用雲端的概念與技術來解決。以東日本311世紀大地震的經驗來看,因為災難超過政府預期的規模,感測器全部損毀,防救災系統無法掌握災情資料,只好現場透過人工方式製圖或修改系統,而通訊系統則因為超量負載而當機,這種種教訓,使得日本改採Amazon EC2公有雲服務,讓相關系統具備彈性的擴充能力。

災難永遠充滿不確定性,防救災系統平時可能派不上用場,為此準備太多運算資源反而形成浪費,一旦大型災難發生,若規模超過系統平日準備的負荷量,又無法在救災工作派上用場。面對災難難以預測,最好的辦法就是讓系統具有高度擴充彈性,而雲端運算則是以高擴充彈性為訴求,當系統因災難發生而臨時暴增負載量,可以立即擴充更多的運算資源,以快速因應需求。

此外,在災難緊急應變的當下,大量資訊會在不同的政府機關、民間團體與一般民眾之間流通,這些資料包含了圖檔、影片、語音報案、傳真等非結構性資料,以及橫跨不同單位的資料庫,彼此之間要能在短時間內交換資料。因此,一套綜合性的防救災系統必須具備巨量資料的處理與流通能力。

回過頭來檢視臺灣政府IT在防救災的應變能力,主要的問題在於跨機關整合後的災防資料缺乏開放與綜覽的平臺,以及中央政府、地方政府與民間之間的資料互通交流時阻礙重重。

國家災害防救科技中心資訊組召集人周學政表示,各機關的應用系統原本就會依據業務需求,來介接其他機關的資料庫。例如,水利署自建的防救災系統會連結氣象局的資料庫,交換降雨量數據,但水利署並沒有權利將其取得的雨量數據開放給其他單位使用。而且機關受制於各自的業務,也沒有辦法打造一套讓中央及地方的災情指揮官能掌握災情全貌的儀表板,導致救災指揮官得切換到不同的系統檢視資料,往往使得應變速度變慢,而且也容易因只掌握片段資訊而影響決策的正確性。

此外,大規模的防救災工作往往需要中央、地方政府及民間團體的合作,但以往政府處理災難緊急應變的工作,大多由官方正式管道來彙整災情,缺乏直接與民間互動的管道,導致政府與民間的資源無法統整,降低防救災工作的效率。

打造兩朵防救災雲,解決整備、決策與應變資訊整合難題

為了解決這些問題,目前政府從兩方面著手打造防救災雲端服務,分別是從行政院國科會與行政院災害防救委員會共同發起的國家災害防救科技中心(簡稱災防科技中心),從88水災後,便開始建立跨機關共用的資料庫,並打造災害決策支援系統,提供中央與地方機關用來綜覽與研判災情。另一方面,內政部消防署也將於今年啟動防救災雲端計畫,統合不同機關參與防救災整備與應變工作時,需要發布與掌握的各種資訊及IT資源等,同時暢通官方與民間訊息交流的管道,增進雙方互動。

未來,在防救災雲端服務上,這兩套平臺將會同時運作,並互通整合。雖然這兩套系統同樣整合了跨機關的防救災資料,外界難免認為政府又在重複建置系統,白白耗費國家經費。然而,這兩套平臺的資料內容雖然有部分雷同,但用途不同。

內政部消防署資訊科科長李國齡表示,災防科技中心打造的防救災系統是鎖定大規模、大範圍的災難,用來讓指揮官透過單一平臺掌握災情全貌,並快速分析與研判災難狀況。而消防署打造的防救災雲端計畫,無分災難規模大小,皆可用於各單位的災前整備與災難應變工作。這兩套系統在將來的防救災工作上,同時派上用場。

整合跨機關防救災資訊,以單一平臺呈現災情全貌

2009年88風災過後,災防科技中心便開始催生一套能整合各單位資訊,以提供決策支援能力的系統平臺,目前已建置了2套主要的應用系統,並且已在多次颱風災害時發揮功用。

災防科技中心已建置的共同基礎平臺為災害防救資料庫、通用型地理資訊系統與歷史災害資訊系統,蒐整跨機關的各類型資料,涵蓋文字、圖形與影像等多種資料格式;以資料內容來說,則分為基礎、監測、警戒、災情資料,有些是靜態資料,有些則是要隨時更新的動態資料。這些資料會供應給2套主要的應用系統取用,分別為中央災害應變決策輔助系統、縣市政府情資研判輔助系統。

同樣是決策輔助系統,中央與地方版本會有不同的系統設計方式。周學政表示,決策系統的終極目標是,提供災情的全貌給指揮官做決策。然而,不同層級的指揮官、不同災難類型需要的資訊都不同,該系統橫跨不同專業領域時,必須呈現任何使用者都能看得懂的資料內容。

中央災害應變中心往往配置了專家團隊,向指揮官解說各種防救災資訊的意義,協助指揮官進行決策,而且中央必須掌握災難全局的狀況,而不能只偏向某區域的片斷資訊,因此,中央版系統呈現的分析圖表必須更宏觀;但地方縣市政府的指揮官位居第一線災難現場,可能需要更細節的資料內容,如當地的物資、收容所、志工人員的調配等,才能做出決策,所以地方版系統呈現的資料量、圖層都會盡量減量與簡化,過濾不必要資料,呈現更多該區域的細節資料,同時系統會避免使用過於專業的資料,讓地方指揮官不必仰賴專家的解說也能看得懂。

周學政指出,雲端應用的整合平臺不能只想到統一與標準化,在前端資料應用層面上,系統還得針對不同使用單位篩選出最適合的資料內容,才能有效發揮系統整合的效益。

除了中央與縣市的防救災單位之外,這些存放在基礎平臺的防救災資料,還會集中彙整至災害防救應用資訊網,開放給任何需要防救災資料的公家機關,公務員可透過網站上的單一登入(SSO)、資料申請等功能,直接就能取用這些橫跨不同機關的資料,如此一來,各個公家機關每次取用資料時,不必再向各機關介接資料庫或索取檔案,以增進防救災資料供給與應用兩方的暢通。

消防署今年啟動防救災雲端計畫,將推出SaaS服務

今年內政部消防署也將啟動防救災雲端計畫,透過3大整合平臺:資料服務平臺、應變服務平臺、訊息服務平臺,將防救災業務推向雲端。

其中,應變服務平臺為防救災雲端服務的核心,用來支援防救災整備與應變業務,再透過資料服務平臺與訊息服務平臺,向內外延伸出更多資訊流通與共享的機制。

消防署計畫以雲端運算標準的三層式架構──IaaS、PaaS、SaaS,來開發防救災雲端平臺。消防署將利用北、中、南3座共構機房,以此為雲端運算的基礎建設,並開發出一套具有單一登入(SSO)、SOA架構、資料庫、檔案庫等功能的雲端運算平臺(涵蓋IaaS至PaaS),讓各縣市的防救災單位可租用虛擬機器,在這個平臺上建置應用服務。

藉此,底層基礎架構的建置與管理就能統一由消防署提供,各單位只要將心力專注於應用的開發,就能解決各縣市IT人力與經費不足的問題。

待雲端平臺的共享資源架構完成後,消防署接著會挑選各單位都有共同使用需求的應用系統,進而推出SaaS軟體共用服務,像是災情查報、應變、疏散等系統,以降低各單位自行採購與維護系統的負擔。

未來這個平臺也會具備多樣化的訊息發布功能。以往各機關必須自行接洽各個電信業者、網路、新聞媒體等傳播管道,各自對民眾發布該機關的最新災情訊息,未來可直接使用消防署的訊息發布平臺,選擇針對特定區域、透過特定傳播管道來發布訊息。例如,某機關可以只針對高雄地區的民眾,以簡訊方式通告風災預警訊息。

另一方面,消防署還會加強民間通報災情的機制,增加與民眾、民間業者的互動。李國齡表示,以往民眾大多透過119線路向官方通報災情,因此常常造成線路擁塞,但未來此套應變系統將提供網路通報功能,民眾可在網站上輸入災情,系統會自動顯示該災情是否已有人通報及最新的處置狀況等,可達到雙向互動。針對民間企業,該系統亦希望介接民間企業的防救災系統。李國齡表示,有些企業的防救災系統彙整了公司各分據點的災情資訊,消防署若能介接民間企業的災情資訊,便能即時因應。

在資料服務平臺上,消防署原本就已經介接各機關提供的防救災資料,但以往仍以結構化的資料為主,未來此平臺將會納入更多非結構化的資料,包括文件檔、圖片、影像等,並搭配全文檢索、主題查詢等檢索功能,希望能在防救災工作派上用場。李國齡表示,災難降臨時,你永遠不知道會臨時需要哪些資料,所以消防署將會納入更多以往不會收納的資料,以備不時之需。

然而,在邁向防救災雲端平臺的過程中,各機關卻遇到了一個共同的大問題:各機關的資料儲存與命名方式分歧,導致跨機關資料整合障礙重重。

各機關儲存及命名方式分歧,阻礙資料互通整合

目前災防科技中心面臨最大的困難,不是各機關的資料格式不統一,而是資料命名與儲存方式不同。名稱其實就是資料互通的語言,若語言分歧,當然就會造成溝通不良。

舉例來說,同一個莫拉克颱風,有些機關的系統使用莫拉克風災的名稱,有些則用88水災,當災防科技中心彙整各機關資料時,必須先解決這些名稱分歧的問題。除了名稱,各機關儲存與展示資料的方式也可能不同,如公路總局及水利署用來表示道路中斷的圖形代號不同,在解讀資料時容易混淆。

這些問題還不只是發生在不同主管機關之間,甚至是同一個機關之下的所屬機關也沒有統一,所以還得先完成機關內部的資料一致性,才能達到真正跨機關的資料整合。但這件事情的推動不容易,一方面工程浩大,像水利署很早就函頒了該署的資料標準規範,但也花上7年的時間才完成資料統一;另一方面,有些機關已經早早起步,但有些機關則剛在推動而已,各機關邁向資料標準化的腳步不一,所以現階段資料的互通共享仍有阻礙。

周學政表示,現在政府規畫的雲端服務,都企圖邁向跨部會、跨機關的大雲,來達到資料共享的效益,而把這些大雲抽絲剝繭來看,裡面還內含了更多的小雲,在小雲都還沒有建立完善、沒有自我統一之前,邁向大雲的路可能困難重重,各機關還得費盡心力不斷溝通協調。因此,目前災防科技中心正在協調各單位,希望打破各機關內外資料交換的藩籬,未來能夠訂定標準化的命名、編號與圖表記錄方式。

國家災害防救科技中心資訊組組長蘇文瑞也表示,國土資訊系統一直想推動統一的資料標準,但因為沒有法律強制規定,各機關的資料是否統一,依舊是由該機關的政策而定。

若沒有法律強制規定,難以要求所有機關都主動推行資料統一,彼此語言不通,資料互通勢必窒礙難行,這將會是政府在推動每一朵雲時,都可能碰上的阻礙。種種挑戰都說明著,政府要做雲端運算服務,不光是資訊系統要改變,制度也要跟著調整。

 

為指揮官打造災情決策支援平臺,跨機關掌握災難全貌

由行政院國科會與行政院災害防救委員會共同發起的國家災害防救科技中心(簡稱災防科技中心)建立跨機關共用的資料平臺,並打造災害決策支援系統,提供中央與縣市機關災情指揮官綜覽與研判災情,快速做出正確的應變決策。

其中中央及地方版本的決策支援系統可依據使用需求,呈現不同的資訊內容。

給中央機關的版本提供較宏觀的大範圍災情資訊,地方版則提供該區域的細節資訊,說明了雲端應用平臺不只講求資料共用與互通,前端系統介面還要能夠為不同使用單位量身打造,篩選出該單位最迫切需要的資訊,才能達到系統整合的綜效。資料來源:消防署,2012年5月

中央災害應變決策輔助系統可展示大範圍且跨機關的災情資訊,如全國的即時雨量監測報告,讓中央災害應變中心的災情指揮官藉此掌握災難衝擊的全貌,立即做出綜覽全局後的應變決策。圖片提供/國家災害防救科技中心

 

縣市政府情資研判輔助系統則提供該區域較局部的災情資訊,如救災物資調度狀況、哪些道路中斷、哪些鄰近區域淹水等,讓該區域的災情指揮官即時掌握當地災情,做出因地制宜的應變決策。圖片提供/國家災害防救科技中心

 

消防署啟動防救災雲端計畫

內政部消防署將於今年啟動防救災雲端計畫,打造資料服務平臺、應變服務平臺、訊息服務平臺3 大整合平臺,來推展雲端服務。資料來源:消防署,2012年5月

 

機關小檔案

國家災害防救科技中心

● 首長:陳亮全主任

● 地址:新北市新店區北新路三段200號9樓

● 網址:www.ncdr.nat.gov.tw

 

機關小檔案

內政部消防署

● 首長:葉吉堂署長

● 地址:新北市新店區北新路三段200號8樓

● 網址:www.nfa.gov.tw

 


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