摘要
廬山溫泉北坡為古老的崩塌地形,雨量充沛時,常會造成相當大的地層滑移量,根據歷史資料顯示,平均累積雨量達 800 mm 以上就會造成 10 ~ 25 cm 的位移量,如此反覆累積地層滑移量使得該地區災害頻仍; 2009 年的莫拉克風災以及 2012 年的 610 水災於該地均有不少災情傳出;在 2008 年的辛樂克颱風,更有綺麗飯店倒塌等嚴重災害發生。為了監測該地區的地層滑移情形,經濟部中央地質調查所在該地區設置了數個觀測站,期望能在災害發生前,藉由即時監測的資料作出正確的決策。然而,災害總是來得又快又急,現有的監測系統其各項觀測站的資料過於分散,資料往往需要來回切換檢視,使用者需要使用暫存記憶來比對資料以進行分析決策,導致災害應對的黃金時間花費在比對資料上面,可能在比對完資料且作出決策時,災害早已發生。為了解決這項問題,我們依據2012年610水災的資料庫建立了兩個模擬觀測系統,其中一個是可同時觀測數個觀測站的即時監測系統,另一個是可同時比對數個觀測站的資料搜尋系統,兩系統的設計宗旨均是考慮讓使用者不須使用暫存記憶,即可以同時比對多筆資料,達到即時監測數據與縮短資料比對時間之目的。
Abstract
Lushan’s topographic is an old Landslide. Abundant rainfall often caused considerable amount of displacement. According to the historical data, the average cumulative rainfall of 800 mm may bring 10 ~ 25 cm of displacement. Repeated accumulation displacement makes frequent disasters in the region. In order to monitor the displacement, Central Geological Survey, MOEA set up many observation stations, hoping that we can make right decision before the disaster happen. However, disasters always come fast and urgent, the data from the existing monitoring system is fragmenting. User always needs to switch back and forth to analyze data. It cost lot of time in comparing and finding data so that user may not have enough time in analyzing data and making a right decision. To solve this problem, we develop two systems based on 2012 610 flood databases. One of them is “Lushan Real Time Monitor”, used to monitor multiple sensors in one view at the same time. The other one is “Lushan Multiple Sensors Viewer”, used to find and compare multiple historical data. The design principle of the system is to achieve monitoring and comparing multiple data clearly. Our systems reduce the time in searching and comparing data, and provide more time allow user to analyze data and making a right decision.
期末成果影片
期末成果簡報
期末成果海報
團隊成員介紹
地調所 紀宗吉 科長
|
地調所 黃國榕 先生
|
維興科技 陳清福 先生
|
臺大土木 康仕仲 教授
|
臺大土木 吳宗翰 同學
|
臺大土木 黃建霖 同學
|
臺大土木 何寬鈞 同學
|
臺大土木 林宥任 同學
|
臺大土木 邱于軒 同學
|
廬山溫泉簡介
現有的觀測系統 |
面臨的問題 – 資料過於分散
|
作出錯誤判斷恐導致
新思維的觀測系統
1. 即時觀測數個觀測站
2. 輕鬆找尋歷史的資料
2. 輕鬆找尋歷史的資料
Lushan Real Time Monitor - 網頁操作
Lushan Multiple Sensors Viewer - 程式下載
Linux-32
|
Linux-64
|
Mac
|
Windows-32
|
Windows-64
|
新系統的優勢
- 解決無法即時觀測的問題
- 呈現清楚的即時階段資訊
- 簡化找尋歷史資料的過程
- 輔助幕僚輕鬆地擷取圖片
致謝
- 中央地質調查所 紀宗吉 科長
- 中央地質調查所 黃國榕 先生
- 維興科技 陳清福 先生
- 國立臺灣大學 康仕仲 老師
- 國立臺灣大學 莊世坤 助教
- 國立臺灣大學 蔡孟涵 助教
- 國立臺灣大學 宋爾軒 助教
- 國立臺灣大學 許睿叡 助教
- 國立臺灣大學 楊兆中 助教
- 國立臺灣大學 陳奕竹 助教
學期心得 - 吳宗翰
在修這堂課之前,原以為資料視覺化就只是將資料從文字形式轉換成圖片形式,讓資料變得美美的,看起來賞心悅目就達到了所謂的資料視覺化,經過一學期的修課以後才知道其實並不然,資料視覺化包含了許多面向,像是要學會說故事來呈現資料的意涵、謹慎地使用顏色作資料視覺化、針對資料進行空間配置、使用動畫、善用關聯性、文字雲、樹狀圖等方式來呈現,真正好的視覺化需要仔細地考量使用者的需求,讓眾使用者能夠簡單又快速的理解資訊的整體內容,只要使用者覺得它好用,使用者自然就會覺得這樣的視覺化方式是以一種美的表現。
這門課的修課內容包含了上課與實作,同學們必須在課前閱讀文章,於上課時段的第一節課向同儕們分享讀書心得,老師也會給予同學們意見;於上課時段的第二節課則會由老師講解資料視覺化的觀念。每週一次實作課程教授包含許多資料視覺化可以使用到的工具:R語言、Processing、Tableau、Many Eyes。整個學期也分成六小組進行防災領域的實務專案,實現我們資料視覺化的成果,一學期的課下來覺得學得東西很多,也更加地認識了資料視覺化的領域。
這門課的修課內容包含了上課與實作,同學們必須在課前閱讀文章,於上課時段的第一節課向同儕們分享讀書心得,老師也會給予同學們意見;於上課時段的第二節課則會由老師講解資料視覺化的觀念。每週一次實作課程教授包含許多資料視覺化可以使用到的工具:R語言、Processing、Tableau、Many Eyes。整個學期也分成六小組進行防災領域的實務專案,實現我們資料視覺化的成果,一學期的課下來覺得學得東西很多,也更加地認識了資料視覺化的領域。
學期心得 - 黃建霖
這學期因為指導老師的推薦修了視覺化工程,一學期修下來,發現原來視覺化可以如此的有條理且平易近人。在分組的組別確認之後,我所被分配到的組別是做關於土石流邊坡防災監測的題目,每組都有一個實際的”業主”,而我們的業主是中央地調所,第一次的訪談讓我們對於這題目從比較陌生到大致熟悉地調所所面臨到的問題,而在日後的討論中我們也做了一些初步監測系統視覺化的構想,經過數次的討論後初分別出現了GAP MINDER形式的即時監測系統,以及圖像化的地下水以及位移觀測系統,與歷史資料的檢視介面,而在經過一次與地調所的討論後,我們更進一步的知道地調所真正需要的是那些介面,最後做出較貼近使用者需求的系統。
對我而言我覺得這堂課最有趣的就是像這樣與實際業主溝通的過程,雖然這也可能比一般的課程來的負擔重一些,但這不是照本宣科,而是實際上戰場,練習如果實際要為業主設計一個介面時,那些是需要注意或加強的,從這課堂中我學到先去分析研究的對象,再決定要用那些解決方案比較合適,更甚者,還要站在使用者的角度思考,才完善能達到我們的目的!
對我而言我覺得這堂課最有趣的就是像這樣與實際業主溝通的過程,雖然這也可能比一般的課程來的負擔重一些,但這不是照本宣科,而是實際上戰場,練習如果實際要為業主設計一個介面時,那些是需要注意或加強的,從這課堂中我學到先去分析研究的對象,再決定要用那些解決方案比較合適,更甚者,還要站在使用者的角度思考,才完善能達到我們的目的!
學期心得 - 何寬鈞
經過了一學期的資料視覺化學習課程後,了解到了災現在這個資訊爆炸的時代,現代人就像得了"資訊消化不良症",對於超過人腦所能負荷的資訊被強制的吸收;這時就需要醫生來治療這種疾病,這裡指的醫生就是我們這些視覺化人員,負責把大量且繁複的資訊轉化成簡單明瞭、易於操作、美觀,最重要的是能與資料做適度的互動,這是視覺化人員的職責與工作。
在課程的一開始,康士仲老師說:歡迎對"美學"有興趣的同學來修習這門課,讓一開始對程式一竅不通的我有了修課的動力,在課程中也顛覆了我過去對美學的觀念,一開始以為多用點顏色、動畫、效果就是華麗美觀,但原來資料視覺化是要盡量化繁為簡,把"雜訊"消除,太多的顏色會造成使用者無法判斷重點;動畫會使得其他靜態資料無法被看到;太多的效果不一定會視使用者想看到的。
這門課亦有著重實務的LAB課程,主要在學習程式的撰寫、套裝軟體的應用、資料的處理等等...,雖然我在學習程式上碰到了很大的困難,但是課程的兩位助教:REX、世坤,都非常有耐心的教導與回答問題,我由衷的感謝他們兩位,雖然目前仍無法獨自撰寫一個完整的程式,但是日後如果我再碰到相關問題我想至少不會那麼陌生。
本課程的一大重點為期末專案報告,康老師希望我們能走出教室跟實務做結合,所以很熱心地找到地調所,並提供資料與現有的問題讓我們小組去解決,在學習的過程中會碰到使用者的問題、程式的可達性、如何清楚表達資訊、如何與即時資料做結合等等問題...,但很感謝我有一群很優秀的組員,在討論過程中他們總是有很多很好的想法來解決當下問題,也在程式方撰寫面貢獻很多心力,能與這些同學同組是我的榮幸。
最後我們的專案如期完成,地調所方面也相當認同我們的視覺化工具,當然也提了尚須改進的地方,我想如果能把它改到更臻完美,或許真能替代地調所現有的工具呢!當然也要感謝對這課程付出的康老師,把很多國外的新枝帶回來教導給我們,康老師說:視覺化在國外亦是一門很新的學問與技術,未來如果我們往視覺化人員方向走,對人類的人文、社會、科技都會有很大的幫助,也將會是一條康莊大道。
在課程的一開始,康士仲老師說:歡迎對"美學"有興趣的同學來修習這門課,讓一開始對程式一竅不通的我有了修課的動力,在課程中也顛覆了我過去對美學的觀念,一開始以為多用點顏色、動畫、效果就是華麗美觀,但原來資料視覺化是要盡量化繁為簡,把"雜訊"消除,太多的顏色會造成使用者無法判斷重點;動畫會使得其他靜態資料無法被看到;太多的效果不一定會視使用者想看到的。
這門課亦有著重實務的LAB課程,主要在學習程式的撰寫、套裝軟體的應用、資料的處理等等...,雖然我在學習程式上碰到了很大的困難,但是課程的兩位助教:REX、世坤,都非常有耐心的教導與回答問題,我由衷的感謝他們兩位,雖然目前仍無法獨自撰寫一個完整的程式,但是日後如果我再碰到相關問題我想至少不會那麼陌生。
本課程的一大重點為期末專案報告,康老師希望我們能走出教室跟實務做結合,所以很熱心地找到地調所,並提供資料與現有的問題讓我們小組去解決,在學習的過程中會碰到使用者的問題、程式的可達性、如何清楚表達資訊、如何與即時資料做結合等等問題...,但很感謝我有一群很優秀的組員,在討論過程中他們總是有很多很好的想法來解決當下問題,也在程式方撰寫面貢獻很多心力,能與這些同學同組是我的榮幸。
最後我們的專案如期完成,地調所方面也相當認同我們的視覺化工具,當然也提了尚須改進的地方,我想如果能把它改到更臻完美,或許真能替代地調所現有的工具呢!當然也要感謝對這課程付出的康老師,把很多國外的新枝帶回來教導給我們,康老師說:視覺化在國外亦是一門很新的學問與技術,未來如果我們往視覺化人員方向走,對人類的人文、社會、科技都會有很大的幫助,也將會是一條康莊大道。
學期心得 - 林宥任
對於資訊視覺化這門課我真心覺得是個很重要的知識領域,很高興我學到了不少重要的觀念,如同第一門課老師所講的,希望我未來也可以成為一個有sense的人,也希望在lab時所學的四個軟體未來都有機會能更深入地去研究,如果能夠將此與我的研究案相互配合的話一定能產生出很棒的成果。我相信每種資訊都有其最佳的視覺化方式,這不只是創意或藝術,而是必須讓使用者普遍的認為極簡、好用、忠實。從這次的報告可以發現其視覺化的過程是不容易的,每個環節都有可能產生問題,從資料的取得,分析與整理也需要花上大量的時間(尤其當資料量非常龐大的時候),然後才會進入到視覺化設計的部分,而設計部分也是非常不容易的,各種創意需要磨合、妥協,並兼顧到使用者的看法,很高興我的組員們都非常的厲害,每個人都會有一些有趣獨特的想法,進而才能產生我們的理念,利用軟體將設計創作出來的能力也不在話下,也感謝老師和助教們在過程中不斷地給予我們新想法,以及提醒我們課程上常提到的重要觀念。我對於這次的成果非常滿意,謝謝大家。
學期心得 - 邱于軒
諸多像data mining、big data、decision support system等的名詞也是在這堂課才學到。結構組的學生大多對這種課沒興趣,但是我覺得與其上這麼多的專業課程,開發自己的視野更為重要,尤其這門課是第一次開,更讓我想參與。也許學其中有些挫折,但這都不是太大的問題,都是一種學習。
這門課的期末專題很不一樣,真實的事件讓我們處理起來更貼近實用層面,再做決定時要去除許多理論上的考量,學習很有效率,期末專題的呈現方式也很新鮮,像個園遊會一樣,是很棒的體驗。
經過這堂課的開發,我發現我開始會去注意身邊的各種資料圖表的設計方式, 開始習慣在思考架構上要跳脫傳統及既有呈現方式,透過視覺化的思維去思考圖表傳達資訊的效率和強度。和學習許多學問一樣地,多多參考經典案例是一種很好的學習方式,仔細檢視其中道理在反覆思索課程中所學的,想必可以獲益良多。
這門課的期末專題很不一樣,真實的事件讓我們處理起來更貼近實用層面,再做決定時要去除許多理論上的考量,學習很有效率,期末專題的呈現方式也很新鮮,像個園遊會一樣,是很棒的體驗。
經過這堂課的開發,我發現我開始會去注意身邊的各種資料圖表的設計方式, 開始習慣在思考架構上要跳脫傳統及既有呈現方式,透過視覺化的思維去思考圖表傳達資訊的效率和強度。和學習許多學問一樣地,多多參考經典案例是一種很好的學習方式,仔細檢視其中道理在反覆思索課程中所學的,想必可以獲益良多。