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內政部報經行政院核定推動「落實智慧國土-國土測繪圖資更新及維運計畫(105-109)」,自105年度起分年委外以LiDAR(空載光達)技術更新高精度及高解析度之數值地形模型(DTM,包括DEM及DSM)資料,該資料為國家各項重大建設基礎,並廣泛應用於防減災規劃與國土保育、潛在大規模崩塌調查、水資源管理、洪氾地區溢淹模式模擬、工程設計與規劃及飛航安全管理等領域提供重要決策資訊,成效顯著。

由於DTM資料為落實智慧國土相關工作所需重要資料且為國家三維底圖基礎資料之一,並因應目前各單位對國土管理與決策之需求,其中防淹防汛已為重大議題,經濟部水利署水利規劃試驗所(以下簡稱水規所)於104-105年度推動「高時空解析度淹水模擬結合三維視覺展示研究」,以臺南三爺溪排水流域為示範區域,集水面積約63平方公里,空間解析度達1 x 1公尺,進行高時間解析度淹水模式的先期研究,以歷史淹水事件資料驗證模式從降雨到地表逕流,再到雨水下水道及抽水站等設施的模擬能力。106年度持續推動「高時空解析度淹水模式之應用研究」,將模擬範圍擴大至整個臺南市及其集水區2,600平方公里,空間解析度達5 x 5公尺,並以7月30、31日的海棠颱風期間,進行即時淹水預報模擬的測試,模擬結果與安南地區即時淹水觀測計比對,亦獲得良好的正確性。

為使淹水模擬成果更加細緻,由區域等級逐漸提升至即時的社區等級決策需求,以純網格形式提供高程值之DTM資料已略顯不足,倘能搭配三維地形圖徵資料,則可兼顧計算效率與細緻表達地形資訊之效果。為提升二維淹水模式中地文資料品質,水規所自107年起與內政部跨政府部會合作,產製水利數值地形模型(Hydraulic Digital Elevation Model, HyDEM),訂出水利數值地形資料集(Hydrologic Topography Dataset, HTD)的整體概念,並訂定「水利數值地形資料測製及檢核技術指引」,作為後續產製適合淹水模式之地文資料之依據。

水利數值地形資料集包含水利數值地形分類點雲、三維水利圖徵及水利數值地形模型等3種成果,其中水利數值地形分類點雲係將內政部空載光達點雲資料針對溝渠兩側立面堤防及寬度小於 1公尺之防洪牆、胸牆或護欄等人工水利構造物重新分類至地面點;並由分類後之點雲資料數化產製三維水利圖徵,三維水利圖徵包含建物區塊(資料表)、溢堤線、水域區塊、海陸線、海堤線等5種類別;再利用分類後點雲資料與溢堤線、海陸線、海堤線內插而得1公尺網格水利數值地形模型,相關測製流程如圖1。

內政部於108年度試辦臺南市鹽水溪及三爺溪排水流域計53幅(1/5,000)範圍,產製水利數值地形模型以及三維水利圖徵,並研擬水利數值地形資料測製及檢核技術指引(草案);109年度持續辦理臺南市將軍溪集水區及港尾溝溪排水集水區之流域周邊計100幅(1/5,000)範圍,產製水利數值地形資料,並修訂水利數值地形資料測製及檢核技術指引(草案)。經濟部108年報經行政院核定推動「水災智慧防災計畫(109-113年)」,內政部爰依據該計畫編列相關經費自110年度起交由國土測繪中心執行,國土測繪中心規劃分4個作業區辦理嘉義、臺南、高雄、屏東之河川流域計650幅(1/5,000)範圍,依水利數值地形資料測製流程產製水利數值地形分類點雲、水利數值地形模型及三維水利圖徵等成果,另委由監審廠商協助成果檢核與監審工作,並滾動修訂水利數值地形資料測製及檢核技術指引(草案),俾達成計畫預期成效,108至110年度測製範圍如圖2。

水利數值模型流程

圖1  水利數值地形資料測製流程圖

 

108-110年HyDEM測製範圍

圖2  108至110年度測製範圍圖