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研究生:黃俊翔
研究生(外文):Huang, Chun-Hsiang
論文名稱:自然災害孤島區域識別模式之研究--基於Prim演算法
論文名稱(外文):A Study of Isolated Area Identification Model for Natural Disaster Prevention based on Prim Algorithm
指導教授:王文清王文清引用關係謝明哲謝明哲引用關係
指導教授(外文):Wang, Wen-ChingHsieh, Ming-Che
口試委員:許中立
口試委員(外文):Hsu, Chung-Li
口試日期:2014-07-01
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺東大學
系所名稱:資訊管理學系碩士班
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:105
中文關鍵詞:Prim演算法孤島設計科學研究法
外文關鍵詞:Prim algorithmisolated areadesign science research methodology
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近年來全球氣候變異,臺灣各地的氣溫、雨量等指標屢屢創新高,又臺灣製造產業快速發展和山坡地等各種自然資源被過度開發的結果,各地的災害不論自然、人為或是複合型等愈來愈千變萬化。古人有語:禍不單行,災害的發生通常伴隨著次級災害,其將把災害影響規模愈趨擴大,導致出現前所未有的大規模災害。雖災害防救科技不斷創新改進,不斷減少災害影響範圍,但受限於災害的複雜性與不確定性,目前仍難以做到災害的全面預警與有效的控制。2009年莫拉克颱風的降雨量再創新紀錄,大幅改寫歷年來的單日最大降雨紀錄,許多地方光是一天的雨量,比當地過去整年累積的雨量還多,瞬間的暴雨量,致使臺灣南部與東部均有水災、土石流等災情發生,甚至發生小林村滅村事件。本研究基於災前預防重於災中搶救之概念,使用設計科學研究法,以臺東區域為研究範圍;根據道路、橋梁中斷等造成孤島主要因素的風險值,以Prim演算法為基礎,發展孤島區域識別技術。運用C#與Google Map實現自然災害孤島區域識別模式,並以莫拉克颱風、海棠颱風、凱米颱風以及桑達颱風作為展示案例,證明本研究成果可以基於Prim演算法成功的識別出孤島區域的識別結果,並且顯示那些鄉鎮市為孤島區域與那些鄉鎮市是可以行走,且在Google Map上使用紅旗的方式呈現給使用者了解那些鄉鎮市是孤島的區域。最後,邀請台東大學防災資訊中心五位專家進行可行性及可用性評估。評估結果顯示,技術可行性評估得到三項題目的總平均分數為4.3分,經濟可行性評估得到三項題目的總平均分數為4.1分,組織可行性評估中,三項題目的總平均分數為4.3分,系統之文字介面之三項題目的總平均分數為4.06分,顯示出專家可以接受現有孤島識別系統的文字介面,系統的地圖功能介面之五項題目總平均分數為4.2分,表示三位專家認同本研究完成的孤島識別模式。
In recent years, because of climate changes, temperatures and rainfall index were often high all over Taiwan. Due to Taiwan's manufacturing industry and over-exploitation of natural resources on the hillside, natural disaster was not only man-made but also happened by the nature itself. Misfortune does not come singly, a disaster always comes with a secondary disaster, which will expand the scale of the main disaster increasingly and cause unprecedented large-scale disaster. Although the disaster preventing technology has been continuing to be improved to reduce the disaster impact, due to the complexity and uncertainty of disaster, it’s still difficult to achieve early warning and to control the hazards effectively. In 2009, Morakot Typhoon achieved a record-breaking average rainfall that had rewritten the largest single-day rainfall record in the past decade. In many places, the rain came pouring down on one day more than the total yearly average. Due to the instant storm, Taiwan's south and east region had flood, debris flow and other disaster, and even destroyed the Xiaolin village. This study based on the concept of pre-disaster prevention is more important than disaster rescue. The research uses Taitung region as a research area. The research takes Taitung region as a research area by means of the methodology of design science research, developing the isolated island area identification by Prim algorithm in accordance with the risk value measured by the factors including rainfall and potential of debris flow. The identification model was implemented in C# programming language incorporated with Google Map API. Using the Morakot Typhoon, Haitang Typhoon, Gaemi Typhoon and Songda Typhoon as the demonstration cases, the identification model was shown to successfully identify the isolated island regions and display the districts that can be passed through and the isolated regions on the Google Map for the users. With the final evaluation of feasibility and usability by five experts from National Taitung University of Disaster Science Reduce Center, it showed that the isolated island identification model was recognized among the experts by the evaluation results of totally average scoring 4.3 in technical feasibility, scoring 4.1 in economic feasibility, scoring 4.3 in organizational feasibility with three assessments.
摘要 i
Abstract ii
目次 iv
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 8
1.3 研究問題與方法 8
1.4 研究範圍 9
1.5 章節架構 9
第二章 文獻探討 11
2.1 生活圈與避難圈 11
2.2 災中孤島地區、孤島現象與孤島效應 13
2.2.1 天然災害與定義 13
2.2.2 孤島地區定義 14
2.2.3 產生孤島因素 16
2.2.4 孤島現象與孤島效應 17
2.3 Prim演算法 19
2.4 風險管理 23
2.5 小結 23
第三章 研究方法 24
3.1 設計科學研究法 24
3.2 確認問題與動機與定義解決方案之目標 25
3.2.1 確認問題與動機 25
3.2.2 定義解決方案之目標 26
3.3 設計與開發解決方案 26
3.4 展示解決方案、評估解決方案 31
3.4.1 確認問題與動機 31
3.4.2 評估解決方案 31
第四章 系統實現與案例展示 32
4.1 開發工具 32
4.2 系統實現 32
4.3 系統活動圖 37
4.4 系統展示案例 39
第五章 評估 58
5.1 可行性評估 58
5.2 可用性評估 64
5.3 評估解決方案小結 68
第六章 結論與建議 70
6.1 研究成果 70
6.2 研究貢獻 70
6.3 研究限制 70
6.4 未來研究方向 71
附錄一、論文程式碼 72
附錄二、颱風實際造成鄉鎮市孤島 86
附錄三、展示案例中各颱風之降雨量 88
參考文獻 91
一、 中文部份 91
二、 英文部份 93
三、 網路資料 94

一、中文部份
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二、英文部份
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三、網路資料
中華民國教育部重編國語辭典修訂本( 2013)摘引。網址:http://dict.revised.moe.edu.tw/
wiki百科摘引(2013)摘引。網址:http://www.wikipedia.org/
蘋果日報網站(2013)摘引。網址:http://www.appledaily.com.tw/
台灣大百科全書(2013)摘引。網址:http://taiwanpedia.culture.tw/web/index



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