跳到主要內容區塊

引領人工智慧AI發展關鍵,水文資料數位治理水文技術組

  發刊期數:第0681期/ 發布日期:115/05/01

在極端氣候日益頻繁的時代,有效的水資源管理與防災決策已成為社會韌性的重要支柱。然而,要讓人工智慧(AI)在水利治理中真正發揮效益,最關鍵的基礎是「水文資料的數位治理」。唯有建立完整、可靠且可共享的數據體系,AI才能發揮準確預測與智慧決策的價值。

目前水文資料治理面臨多重挑戰,資料來源涵蓋氣象站、河川水位站、水庫安全及水質監測、雷達與衛星遙測、IoT感測器等,格式繁雜且精度不一,資料品質亦不穩定,常見缺少量測數據、數據異常或時間序列斷裂,且跨單位之間因缺乏標準與平台,導致整合困難,囿於颱洪災害預警對即時性的高需求,更凸顯資料處理效能的重要性。這些挑戰若未解決,即使AI技術再先進,也難以提供可靠的決策支持。

數位治理的核心,在於建立完整生命週期的資料品質管理。首先需訂定統一標準,進行資料清理與品質控管;其次是跨單位共享,透過平台架構與開放應用程式介面提供統一資料出口;再者要確保資料安全與可追溯性,避免敏感資訊外洩。當資料治理體系健全後,AI才能有效應用於缺值補正、水文分析與模擬、洪旱趨勢推估、即時氣象水文預報洪水淹水預警等(如圖一所示);進一步結合決策支援系統,實現智慧化水庫排洪操作、都會區淹水預警、水資源管理與調度,提升整體治理效率。

水利署已逐步推進全署水文資料管理與整合,具體推動策略包含:盤點水利AI應用現況、擬定未來推動方向所需之資料型式、研擬最佳算力設備規劃及國際交流合作、建構人才培育機制等面向。這些面向彼此環環相扣,構築出台灣智慧水利發展藍圖之基礎。面對大量監測數據與即時運算需求,需要相應的算力支援。過去仰賴中央處理單元(central processing unit, CPU)架構,往往難以應付即時演算需求,因此發展高效能圖形處理單元(graphics processing unit, GPU)運算資源,讓AI模型能更快速地完成淹水模擬與預測(如圖二所示),為防災決策提供科學且即時的依據。

展望未來,臺灣可進一步建立全國水文數位治理架構,推動跨部會共享平台,並發展水文數位孿生,將IoT、雲端與AI技術融入治理流程。唯有兼顧資料標準化、安全性與智慧化應用,才能實現精準預測與韌性水資源管理,為社會提供更穩健的防災與用水保障。