一支手機看穿新北水情:宋德仁如何打造「別人無法複製」的智慧防汛

新北市水利局長宋德仁從實際防汛需求出發,逐步打造智慧防汛平台,整合水位、雨量、淹水感測器與影像資料,讓防汛工作從事後應變走向提前預判。 記者蔡宗儒/攝影
新北市水利局長宋德仁從實際防汛需求出發,逐步打造智慧防汛平台,整合水位、雨量、淹水感測器與影像資料,讓防汛工作從事後應變走向提前預判。 記者蔡宗儒/攝影

每逢大雨,最怕的往往不是雨有多大,而是不知道水往哪裡走、哪裡可能出事。

「幾十個人在外面跑,既耗人力,也不一定能解決問題。」這是新北市水利局長宋德仁最早開始思考智慧防汛的起點。

過去在新北,一接到淹水通報,防汛人員就得冒雨趕赴現場。但大雨一來,道路容易壅塞,等人員抵達,往往已經過了一、兩個小時,最佳處置時機早已錯過。更麻煩的是,有時千辛萬苦趕到現場,積水已經退去,連淹水原因都難以判斷。

透過手機即可查閱地面、地下排水及抽水站等水情資訊,讓防汛人員即使不在現場,也能掌握即時狀況並判斷應變方向。 記者蔡宗儒/攝影
透過手機即可查閱地面、地下排水及抽水站等水情資訊,讓防汛人員即使不在現場,也能掌握即時狀況並判斷應變方向。 記者蔡宗儒/攝影

過去是「淹了才知道」;如今,宋德仁只要一支手機,就能掌握從地面到地下的水情,提前約兩小時研判哪裡可能積水、淹水。

這套智慧防汛系統引起不少縣市關注,紛紛想比照辦理。不過,「AI可以複製,經驗卻不能。」系統難以複製之處不只在技術,更在於宋德仁多年累積的水利專業、對新北水情的深刻理解,以及一套從實際問題出發、持續修正優化系統的方法。

這套「別的縣市學不走」的智慧防汛,究竟是怎麼做出來的?

宋德仁畢業於交通大學土木工程學系水利海洋組碩士,曾任經濟部台北水源特定區管理局課長、新北市政府水利局副局長等職。2018 年經侯友宜推舉出任新北市水利局局長,此後近 8 年,他從現場問題出發,以持續修正的水利思維,逐步打造出新北獨有的智慧防汛系統。

在他看來,其他縣市若要發展智慧防汛,至少要掌握三個關鍵:

第1, 必須有人真正懂地方的水

新北有山、有河、有海,又是高度密集的都會區,水利問題與台南、高雄等縣市截然不同。每座城市面對的風險、地形與排水條件各異,智慧防汛自然無法照抄。

第2, 先找出問題,再找科技

長年在水利體系工作的經驗,讓宋德仁很清楚:得先釐清要解決哪些問題、需要什麼工具,而不是先買系統。

第3, 系統不是一步到位,而是持續進化

智慧防汛不是買一套系統、安裝完畢就結束。新北從水位計、淹水感測器、CCTV,到 AI 影像辨識、強降雨判斷、抽水站 AI 操作,再到 XR 遠距操作,都是在實際使用中一項項增加、修正與優化而來。

與其說這套系統是「建置」完成的,不如說它是一路「長」出來的。

自2019年起逐步建置至今,新北智慧防汛已整合雨量、水位、淹水感測器、CCTV、抽水站與氣象雷達等資料,透過 AI 分析研判,再主動將警訊推送給防汛人員與區公所。平台每分鐘可處理超過 6 萬筆資料,讓防汛應變時間比過去提前至少 2 小時。

宋德仁笑著回憶,當年與陽明交通大學合作時,他給的原則很簡單:「我要什麼,請幫我寫出來。」這句話,正好點出新北智慧防汛的核心。

從 80 支 CCTV 開始

淹水感測器協助即時掌握路面積水情形,補足傳統巡查難以及時取得的現場水情資訊。 圖片來源/新北市政府水利局提供
淹水感測器協助即時掌握路面積水情形,補足傳統巡查難以及時取得的現場水情資訊。 圖片來源/新北市政府水利局提供

這套智慧防汛系統,不是一開始就有完整的樣貌,而是宋德仁一個問題接著一個問題,「追問」出來的。

2019年前後,新北取得有線電視業者提供的 80 支 CCTV(閉路電視監視系統),優先布設在低窪、曾發生積淹水的地點,讓防汛人員能即時看見地面狀況。

但宋德仁很快發現,光是看見還不夠,「要知道水位。」

雨水下水道水位計持續監測地下排水系統的水位變化,讓防汛人員掌握地面看不見的水情,及早辨識排水風險。 圖片來源/新北市政府水利局提供
雨水下水道水位計持續監測地下排水系統的水位變化,讓防汛人員掌握地面看不見的水情,及早辨識排水風險。 圖片來源/新北市政府水利局提供

於是團隊開始建置下水道水位計。接著他又問:「路面是不是已經積水?」淹水感測器隨之加入。

再來,他想知道:「抽水站到底有沒有正常運作?」新北84座抽水站的運轉資訊也逐步整合進系統。

但新的問題又來了:如果設備顯示抽水機正在運轉,實際上卻沒把水抽出去呢?為了回答這個問題,新北進一步在下水道內裝設 CCTV ,讓防汛人員不只看得到地面,也能「看進地下」。

當地面與地下的水情都逐漸掌握,宋德仁又往前追問一步:「我不只想知道哪裡淹水,還想知道為什麼淹。」於是 AI 影像辨識加入系統,協助從影像中辨識積水、降雨等現象。

河川監測水位計與CCTV分別提供水位數據及現場影像,協助交叉比對河川水情,提升防汛研判的完整性。 圖片來源/新北市政府水利局提供
河川監測水位計與CCTV分別提供水位數據及現場影像,協助交叉比對河川水情,提升防汛研判的完整性。 圖片來源/新北市政府水利局提供

就這樣,一項項設備與資料被串聯起來。如今,系統可以交叉比對雨量、路面積水、下水道水位、 CCTV 影像、抽水站與河川水位等資訊,讓防汛不只是「看到問題」,更能進一步研判問題、找出原因。

宋德仁的追問並未就此停下。中央氣象資料雖已相當即時,但對防汛現場而言,仍可能有十幾分鐘的落差——而這十幾分鐘,往往就是關鍵。

於是,系統開始利用 CCTV 辨識雨勢,判斷現場是否正出現強降雨;不只看得到下雨,還能估算雨量多大。新北更引進低空降雨雷達,試圖更早掌握強降雨的移動方向,從「現在下多少」,進一步做到「雨從哪裡來」。

一支手機,從地面看到地下

智慧防汛平台整合雨量、水位、淹水感測器、CCTV、抽水站與氣象雷達等資料,讓各項水情資訊集中呈現,協助掌握城市防汛狀況。 圖片來源/新北市政府水利局提供
智慧防汛平台整合雨量、水位、淹水感測器、CCTV、抽水站與氣象雷達等資料,讓各項水情資訊集中呈現,協助掌握城市防汛狀況。 圖片來源/新北市政府水利局提供

在宋德仁的推動下,新北的防汛只要一支手機,就能從地面看到地下。從看見淹水、看懂淹水,到預判淹水、主動決策,這套系統已從監測工具,進化為預判工具。

同樣的思維,也被帶進抽水站。

過去,抽水站主要依據前池水位決定何時啟動抽水機。但宋德仁發現,前池水位未必與上游下水道同步,有時前池水位還沒明顯上升,下水道卻已經快滿了。「如果等到前池水位升高才啟動抽水,可能已經慢了一步。」

整合下水道水位與抽水站運轉資訊後,系統可依水位變化提供操作提醒,協助抽水站提早啟動應變。 圖片來源/新北市政府水利局提供
整合下水道水位與抽水站運轉資訊後,系統可依水位變化提供操作提醒,協助抽水站提早啟動應變。 圖片來源/新北市政府水利局提供

因此,他將下水道水位納入抽水站的決策條件:水位達到一定程度,系統會提醒啟動第一台抽水機;若水位持續上升,再提醒啟動第二台。「這些數值一開始來自水利人員的經驗,但每一次操作、每一場降雨,都會成為系統新的學習資料。」

目前新北已有部分抽水站導入AI操作,抽水決策不再只依賴前池水位,而是同步參考上游下水道水位。

「現在人不用跑出去,資訊會自己跑進來。」宋德仁表示,過去是淹了才知道,現在看著水位變化,在淹水發生前就能開始處置。

不斷進化的防汛系統

平台透過 AI 分析各項監測資料,研判可能發生的積淹水風險,並主動推送警訊,協助防汛人員及早準備。 圖片來源/新北市政府水利局提供
平台透過 AI 分析各項監測資料,研判可能發生的積淹水風險,並主動推送警訊,協助防汛人員及早準備。 圖片來源/新北市政府水利局提供

從 CCTV 到水位計、從單一警報到 AI 研判、從看見淹水到預測水位、從人工操作到遠距控制,新北的智慧防汛一步步從「被動應變」走向「主動預判」。彷彿這套智慧防汛已成為會隨城市、氣候、現場問題持續成長的「水利系統」。

在極端降雨越來越難預測的今天,科技真正爭取到的不只是幾分鐘,而是城市面對暴雨時多出來的應變餘裕。

新北智慧防汛系統之所以建構起來,是因為背後始終有人不斷追問:還有沒有更好的方法?宋德仁說:「我能做的,是在下一場大雨來之前,把預警做得更早、判斷做得更準,讓城市多一分從容,讓市民多一分安全。」

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