TWI408403B - 海嘯即時預警方法及其系統 - Google Patents

Description

海嘯即時預警方法及其系統

本發明係關於一種海嘯即時預警方法及其系統，特別是關於一種利用資料庫、互逆格林函數及視窗化介面等來快速計算重點區域各種海嘯災害評估項目之海嘯即時預警方法及其系統。

臺灣鄰近環太平洋地震帶，地震頻繁，且好發於陸源及台灣東岸。東岸由於海底地形陡峭之故，即使地震引發海嘯，因為淺化作用不易產生，故產生海嘯災害之機率不大。反觀台灣西部沿岸，地形遠較東岸平坦，且根據歷史文獻記載，北部的基隆、南部的安平及高雄等地區都曾有海嘯之案例發生。海嘯與地震雖皆屬重大天然災害，但是相較之下，海嘯卻有足夠的預警時間可用以疏散人群，降低災害之規模。此外，由於海嘯的發生頻率相對較低，因而十分缺乏實際案例可供參考，故現今海嘯之評估大多依靠數值模式方能進行。2004年南亞海嘯之後，印度洋周邊國家繼太平洋周邊國家之後亦致力於建構自身之海嘯預警系統。現行國內對於海嘯之早期預警之建構尚處於剛起步階段，多半是接收鄰近國家或區域之海嘯資訊再轉發給相關單位做預警之用，藉此評估台灣遭受海嘯侵襲的可能性。然而，此種做法不利於建立國內獨立之預警機制，也無法快速獲得相關災情作為事前評估之用。

再者，現有海嘯計算模式通常需要假設斷層位址(即必須先得知初始條件)，方可藉此計算可能之影響範圍。也就是，現有海嘯計算模式係利用二維海嘯模式假設單一震央點源後輸入必要之參數，以進行大規模之全域反應平面運算，藉此得到任意點之海嘯資訊，此種計算模式被稱之為單波源全接收點(one-source-all-receiver)。然而，此種計算模式最大缺點是計算效率低落，需耗費大量記憶體且需時甚久，對於應用在即時預報及資料庫建立上會有困難。實務上，通常並非全域位置皆為防災之重點區域，因此計算全區域之反應並不切實際，反而是浪費許多系統資源在計算不必要的位置上，以致於降低了計算效率。因此，現行的模式運算效率就應用在即時防災上而言仍有相當大之改善空間。

此外，在現有近岸波高溯上及溢淹範圍之評估方式中，現行海嘯數值模式在水深大於50公尺之情況下係採用線性系統運算；但在近岸演算時，地型非線性效應強化使得波高因淺化效應而升高。同時，也由於近岸地區之網格相當細，使得進行全區域運算需要耗費系統大量記憶空間及運算時間，故對於海嘯早期預警可說是緩不濟急。

如上所述，對於國內未來建立獨立運作的海嘯防災及預警系統必需注意下列待改進缺失：

(1)、計算效率過於低落：

由於，現有海嘯計算模式通常進行大規模平面之計算，所以計算所需之時間以及記憶空間極為冗長及龐大，而對於災情之早期評估貢獻不大。即使利用高規格之電腦設備，也甚難在有效的預警時間之內得到防災資訊。以預警效率而言，如何在海嘯發生初期，即能「快速」得出可能之災害預測結果(包含第一波之波高、到達時間、溯上高度、溢淹範圍及是否越波)，使相關單位能做出相關決策將是首要考量重點。以防災之角度而言，人口稠密區及重要設施才是防災之重點，其餘的點位計算是可以被忽略的。就實用角度而言，如何快速得到重點區域之可能災情才是重要的。

(2)、電腦設備準備不易：

若要利用一般個人電腦對大區域範圍進行海嘯模擬，不但需時甚久亦會耗費龐大的記憶空間。因此，若要提昇運算效率，則必須增加相關附屬設備或是利用其他高規格電腦進行演算，但其效率能否在海嘯侵襲前計算完成亦屬未知。因此，現行做法不但需要高昂的電腦設備成本，而且對提升整體效益助益也不大。

(3)、海嘯預警之機制建立及資訊整合：

由於台灣極少有海嘯災情，因此並沒有引起主管單位之注意。國內是由中央氣象局統一發布海嘯警報，但是海嘯之資訊是取自其他太平洋或印度洋周邊國家，並無建立自身之海嘯評估或預警之機制。同時，太平洋及印度洋周邊國家只注意海嘯會不會侵襲當地，此類遠域之海嘯或許對台灣未必造成具體威脅，但是若近域海嘯發生於台灣周邊，以目前機制而言，對於災情事前掌握及預警效率將是緩不濟急。另外，如何將訊息統合成一有效且便於明瞭之資訊，以供相關單位做評估之用亦是一個重點；若能將所有輸入及輸出結果以單一介面呈現，對使用者或是一般民眾將是相當便捷的。

故，有必要提供一種海嘯即時預警方法及其系統，以解決習知技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種海嘯即時預警方法及其系統，其使用互逆格林函數等適當的計算理論，並以資料庫之概念來計算海嘯發生時，特定重點區域可能產生之最大波高、到達時間、溯上高度、溢淹範圍及是否越波等海嘯災害評估項目，因此有利於大幅提升計算效率及預警時效，以增加早期海嘯預警之可行性，並降低海嘯災害造成的損失程度。

本發明之次要目的在於提供一種海嘯即時預警方法及其系統，其係可廣泛應用於建構本土性之海嘯預警系統，並可將系統整合為視窗化介面，且僅需個人電腦簡單設備即可操作使用，因此有利於提高使用便利性及降低預測成本與設備需求。

為達上述之目的，本發明提供一種海嘯即時預警方法，其包含步驟：在地震發生初期，藉由一遠端資料擷取模組自至少一遠端資訊來源擷取相關地震資訊參數，或藉由操作人員手動自行輸入相關地震資訊參數，其中該相關地震資訊參數輸入至一視窗操作介面；經由一外海波高計算模組利用互逆格林函數(Reciprocal Green’s function，RGF)處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定外海點位置之水位時間序列資料，以判斷海嘯最大波高及海嘯到達時間，並將結果顯示於該視窗操作介面；以及，經由一近岸溯上計算模組利用解析格林函數(Analytical Green’s function，AGF)處理該水位時間序列資料，並經由座標轉換，以快速計算出一特定近岸點位置之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，並自動判斷海嘯是否越波，且將結果顯示於該視窗操作介面。

另一方面，本發明提供一種海嘯即時預警系統，其包含：一遠端資料擷取模組，用以在地震發生初期，立即由至少一遠端資訊來源擷取相關地震資訊參數；一視窗操作介面，用以接收、顯示及編輯該遠端資料擷取模組擷取之相關地震資訊參數，或供操作人員手動自行輸入相關地震資訊參數；一外海波高計算模組，利用互逆格林函數處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定外海點位置之水位時間序列資料，以判斷海嘯最大波高及海嘯到達時間，並將結果顯示於該視窗操作介面；以及，一近岸溯上計算模組，利用解析格林函數處理該水位時間序列資料，並經由座標轉換，以快速計算出一特定近岸點位置之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，以自動判斷海嘯是否越波，並將結果顯示於該視窗操作介面。

在本發明之一實施例中，該遠端資訊來源為至少一遠端網站或至少一遠端感測器。

在本發明之一實施例中，該相關地震資訊參數選自斷層參數、地震矩規模、震源深度、滑移方向、傾斜角度、滑移角度、震央緯度、震央經度或其組合。

在本發明之一實施例中，該斷層參數包含斷層長度、斷層寬度及滑移量。

在本發明之一實施例中，該遠端資料擷取模組或操作人員提供該斷層參數，且該視窗操作介面依據該斷層參數自動產生該地震矩規模。

在本發明之一實施例中，該遠端資料擷取模組或操作人員提供該地震矩規模，且該視窗操作介面依據該地震矩規模自動產生該斷層參數。

在本發明之一實施例中，該互逆格林函數包含公式(1.1)、(1.2)及(1.3)：

其中公式(1.3)的H _s,t 為波源s在時間t的水位高度；GF _r,t 為各接收點r點在時間t的格林函數GF；H _{r , 1} 為各接收點r的初始水位高度；N 為所有接收點r的總數；及M 為主震發生次數。

在本發明之一實施例中，該解析格林函數包含公式(2.1)：

其中G為解析格林函數(AGF)；φ( σ, λ) 為總能量；( σ, λ) 為新座標系統；F(b) 為某一點位置之起始波形條件，等於η(x,t) ；P(b) 為某一點位置之起始流速；及b 為( σ,λ) 座標下之距離。

在本發明之一實施例中，該座標轉換係使用公式(2.2)：

其中x 即為每一時間軸所對應之距離；C 為波速；t 為時間序列水位資料之時間；h 為該點位置之水深；及g 為重力加速度。

在本發明之一實施例中，該座標轉換係使用公式(2.3)及(2.4)：

其中H ₁ 為外海波源之波高；H ₂ 為特定點位置之波高；d ₁ 及d ₂ 分別為特定點位置及外海波源之對應水深；η(t) 為外海波源之水位時間序列資料；t 是水位記錄時間；α為坡度；x ₁ 及x _m 分別為特定點位置及外海波源之離岸距離；d _m 為離岸距離x _m 處之水深；及η(x) 為經由公式(2.4)轉換後的水位資料。

在本發明之一實施例中，該外海點位置為水深大於50公尺之岸外海域位置。

在本發明之一實施例中，該海嘯最大波高係為海嘯第一波之波高。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第1圖所示，其揭示本發明較佳實施例之海嘯即時預警方法及其系統的方塊示意圖，其中本發明之海嘯即時預警系統主要包含一遠端資料擷取模組1、一視窗操作介面2、一外海波高計算模組3及一近岸溯上計算模組4，上述模組與介面較佳以軟體方式安裝在一電腦中來自動運作或供操作人員操作。在本發明中，該遠端資料擷取模組1用以在地震發生初期，立即由至少一遠端資訊來源(未繪示)擷取相關地震資訊參數，其中該遠端資訊來源可選自至少一遠端網站或至少一遠端感測器，例如：國內氣象局的氣象局網站、與國內氣象局有合作的其他印度洋或太平洋周邊國家的氣象局網站，或者自行預先設置在外海可能震央位置之無線通訊遠端感測器。上述相關地震資訊參數可用以加強計算效率且立即提供至該外海波高計算模組3及近岸溯上計算模組4進行運算。再者，在本發明中，除了由該遠端資料擷取模組1提供相關地震資訊參數之外，亦可選擇由操作人員1’手動自行輸入相關地震資訊參數至該視窗操作介面2中，其中本發明僅需選擇藉由該遠端資料擷取模組1的自動擷取模式或該由操作人員1’的手動輸入模式的其中一種來提供相關地震資訊參數即可，但必要時，亦可同時藉由兩種模式分別提供一部分之相關地震資訊參數。

請參照第1、2A及2B圖所示，本發明較佳實施例之視窗操作介面2用以接收、顯示及編輯該遠端資料擷取模組1擷取之相關地震資訊參數，或供操作人員1’手動自行輸入相關地震資訊參數，其中該相關地震資訊參數選自斷層參數、地震矩規模、震源深度、滑移方向(strike direction)、傾斜角度(dip angle)、滑移角度(slip angle)、震央緯度、震央經度或其組合，其中該斷層參數包含斷層長度、斷層寬度及滑移量等參數。在實際操作上，該遠端資料擷取模組1或操作人員1’可以僅提供該斷層參數，而由該視窗操作介面2依據該斷層參數自動產生該地震矩規模；或者，該遠端資料擷取模組1或操作人員1’可以僅提供該地震矩規模，而由該視窗操作介面2依據該地震矩規模自動產生該斷層參數。如第2A圖所示，該視窗操作介面2可接收、顯示及編輯相關地震資訊參數，並可供選擇資訊處理模式，例如：選擇以斷層參數來自動產生地震矩規模(或以地震矩規模來自動產生斷層參數)；以及，選擇預報地點位置(外海點位置)及其預報時間長度。再者，該視窗操作介面2亦可顯示由該外海波高計算模組3計算出的特定外海點位置之水位/時間序列曲線圖以及由該近岸溯上計算模組4計算出的地理水位分佈圖(以顏色深淺示意溯上高度及溢淹範圍)。另外，如第2B圖所示，該視窗操作介面2並可由另一視窗顯示由該近岸溯上計算模組4計算出的特定近岸點位置之水位/時間序列曲線圖及其地理水位分佈圖，其預報評估計算方式將於下文逐一詳細說明。

請參照第1、2A、3A及3B圖所示，本發明較佳實施例之外海波高計算模組3主要功能在於利用互逆格林函數(Reciprocal Green’s function，RGF)在地震發生初期處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定外海點位置之海嘯外海最大波高及海嘯到達時間，其中上述所指之外海點位置為水深大於50公尺之岸外海域位置，而最大波高較佳指的是第一波之波高。本發明使用互逆格林函數的原因在於：如第3A及3B圖所示，其分別揭示傳統格林函數及本發明互逆格林函數的波源與接收點的示意圖。根據互逆格林函數，理論上由波源位置(source，s)產生地震對接收點(或稱計算點；receiver，r)之線性反應等於由接收點r逆向產生一波源時對波源s所造成之反應。如第3A圖所示，傳統格林函數(Green’s Function，GF)是表現區域內各點對應波源s所產生的反應，即單波源全接收點(one-source-all-receiver)的形式，傳統格林函數的是由波源s到接收點r；而如第3B圖所示，其逆向格林函數的則代表以接收點r產生的波源振幅為單位，在波源s所造成的逆向反應。格林函數在線性系統裡呈現對稱性之特點，即是。如上所述，本發明僅欲針對重點區域的特定點位置進行計算，一般而言，接收點r(即計算點)是已知的點位置，但是實際上受限地震測報之影響，無法預測確知下一次波源s位置，因此波源s位置是數個未知波源點位s1、s2、s3、s4...si。

上述格林函數的互逆特性可用以提高計算各點位置GF的效率，只要計算波源s傳播後對所有接收點r的GF，將等同於得知當任何接收點r出現波源時對波源s造成的反應。所以當海嘯發生時，僅需將各接收點r的起始水位作簡單的乘積加總便可得知波源s的水位變化。再者，互逆格林函數另一個重要的應用是判斷接收點r對應之最具威脅性之震源s及其影響範圍；互逆格林函數的最大絕對值代表可能有影響的海嘯發生範圍及其危險程度，並稱此互逆格林函數的最大絕對值為最大放大率(max gain)。若格林函數最大值(最大放大率)甚大，即相對波高值很大，當地發生的海嘯會嚴重影響互逆格林函數的原點(即初始具單位水位高程的位置)。

實際上，本發明可用公式(1.1)至(1.3)式來表示互逆格林函數之概念：

其中公式(1.3)的H _s,t 為波源s在時間t的水位高度；GF _r,t 為各接收點r點在時間t的格林函數GF；H _{r , 1} 為各接收點r的初始水位高度；N 為所有接收點r的總數；及M 為主震發生次數。

請參照第1、2B、4及5圖所示，不同於該外海波高計算模組3，本發明較佳實施例之近岸溯上計算模組4係進一步利用解析格林函數(Analytical Green’s function，AGF)快速計算出特定點位置之近岸區域之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，並自動判斷是否海嘯可能產生越波。傳統計算近岸區域之溯上高度及溢淹範圍，皆是進行全域計算，其缺點類似於上述傳統海嘯外海波高預測之缺點，也就是無法在海嘯可能發生之初期快速計算出重點區域之點位置的海嘯波高及海嘯溢淹範圍。再者，由於近岸區域有別於外海遠域區域之模擬，近岸區域地型之非線性效應不可忽視，且必需以更小之數值網格進行運算，因此較上述外海遠域範圍之計算更為耗時及降低運算效率。是以，本發明之海嘯即時預警系統利用均勻坡度下之解析解(analytic solution)，以替代現行之運算方式。

本發明之近岸溯上計算模組4的計算概念係利用下列公式(2.1)表示：

其中G為解析格林函數(AGF)；φ( σ, λ) 為總能量；( σ, λ) 為新座標系統；F(b) 為某一點位置之起始波形條件，也可表示為η(x,t) ；P(b) 為某一點位置之起始流速；及b 為( σ, λ) 座標下之距離。

由公式(2.1)可利用程式庫軟體或自行撰寫的特用程式來執行運算，故僅需起始的波形條件及流速條件，配合解析格林函數(AGF)進行數值積分、微分，最後利用座標轉換得到海嘯溢淹範圍和溯上波高。如第4圖所示，若有海岸堤防之頂部高度資料，則可根據海嘯溯上波高與海岸堤防之頂部高度之比對關係來自動判斷海嘯是否產生越波而越過堤防。

此外，本發明之近岸溯上計算模組4計算的是沿經度之波型及流速分佈，也就是說是需要的初始數值條件是一種「空間」之分佈。但是，由該外海波高計算模組3計算所得點位置之水位資料是屬於「時間」之水位時間序列資料，因此兩者必須加以適當之轉換。換句話說，必須有適當之方式將時間序列資料轉換成空間上之座標分佈。本發明之海嘯即時預警系統的近岸溯上計算模組4可選擇採用下列兩種方式之任一種來進行轉換，一種是利用該點位置之水深進行座標轉換；另一種是利用格林函數進行座標轉換。茲將兩種座標轉換方式簡介說明如下：利用該點位置之水深進行座標轉換就是利用該點位置之水深計算波速，波速乘以時間序列水位之橫軸值(時間值)即可得到距離值，其係可利用下列公式(2.2)表示：

其中x 即為每一時間軸所對應之距離；C 為波速；t 為時間序列水位資料之時間；h 為該點位置之水深；及g 為重力加速度。藉此，即能將時間序列水位資料轉換成空間上之座標分佈數值，以得到海嘯溢淹範圍和溯上波高的數值。

請參照第5圖所示，另一種方式是利用格林函數進行座標轉換，考慮一海嘯長波沿斜坡(坡度為α)上之傳遞，該轉換之主要目的是將該點位置之時間序列資料換成外海的波形，其係可利用下列公式(2.3)、(2.4)表示：

其中H ₁ 為外海波源之波高；H ₂ 為特定點位置之波高；d ₁ 及d ₂ 分別為特定點位置及外海波源之對應水深；η(t) 為外海波源之水位時間序列資料；t 是水位記錄時間；α為坡度；x ₁ 及x _m 分別為特定點位置及外海波源之離岸距離；d _m 為離岸距離x _m 處之水深；及η(x) 為經由公式(2.4)轉換後的水位資料。藉此，該近岸溯上計算模組4即可計算出特定點位置(如茄萣、永安、彌陀...等其中之一)之近岸區域之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍等水位資料，並自動判斷是否海嘯可能產生越波，如第2B圖所示，上述結果將顯示於該視窗操作介面2。

簡言之，請參照第1、2A及2B圖所示，本發明較佳實施例之海嘯即時預警方法即是包含下列主要步驟：在地震發生初期，藉由一遠端資料擷取模組1自至少一遠端資訊來源擷取相關地震資訊參數，或藉由操作人員1’手動自行輸入相關地震資訊參數，其中該相關地震資訊參數輸入至一視窗操作介面2；經由一外海波高計算模組3利用互逆格林函數(RGF)處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定點位置之水位時間序列資料，以判斷海嘯最大波高及海嘯到達時間，並將結果顯示於該視窗操作介面2；以及，經由一近岸溯上計算模組4利用解析格林函數(AGF)處理該水位時間序列資料，並經由座標轉換，以快速計算出成該點位置之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，並自動判斷海嘯是否越波(如模塊5所示)，且將計算結果(如模塊6所示)呈現顯示於該視窗操作介面。

如上所述，相較於習用海嘯計算模式通常進行大規模平面之計算，以致於計算效率過於低落，且其電腦設備成本過高而準備不易，同時存在無法用以建立自身之海嘯評估或預警機制等缺點，第1至5圖之本發明藉由使用互逆格林函數等適當的計算理論，並以資料庫之概念來計算海嘯發生時，特定重點區域可能產生之最大波高、到達時間、溯上高度、溢淹範圍及是否越波等海嘯災害評估項目，因此有利於大幅提升計算效率及預警時效，以增加早期海嘯預警之可行性，並降低海嘯災害造成的損失程度。同時，本發明可廣泛應用於建構本土性之海嘯預警系統，並可將系統整合為視窗化介面，且僅需個人電腦簡單設備即可操作使用，因此有利於提高使用便利性及降低預測成本與設備需求。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．遠端資料擷取模組

1’．．．操作人員

2．．．視窗操作介面

3．．．外海波高計算模組

4．．．近岸溯上計算模組

5．．．判斷是否越波

6．．．計算結果呈現

α．．．坡度

d ₁ 、d ₂ ．．．水深

GF．．．格林函數

．．．逆向格林函數

h ．．．水深

H ₁ 、H ₂ ．．．波高

η(x,t) ．．．起始波形條件

r．．．接收點

s1、s2、s3、s4...si．．．未知波源點位

x ₁ 、x _m ．．．離岸距離

第1圖：本發明較佳實施例之海嘯即時預警方法及其系統之方塊示意圖。

第2A及2B圖：本發明較佳實施例之海嘯即時預警系統之視窗操作介面之示意圖。

第3A及3B圖：傳統格林函數及本發明互逆格林函數的波源與接收點的示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之外海波高計算模組自動判斷海嘯是否產生越波之示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之近岸溯上計算模組4將時序列水位資料轉換成空間座標分佈數值之示意圖。

1．．．遠端資料擷取模組

1’．．．操作人員

2．．．視窗操作介面

3．．．外海波高計算模組

4．．．近岸溯上計算模組

5．．．判斷是否越波

6．．．計算結果呈現

Claims (18)

1. 一種海嘯即時預警方法，其包含：在地震發生初期，藉由一遠端資料擷取模組自至少一遠端資訊來源擷取相關地震資訊參數，或藉由操作人員手動自行輸入相關地震資訊參數，其中該相關地震資訊參數輸入至一視窗操作介面；經由一外海波高計算模組利用互逆格林函數處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定外海點位置之水位時間序列資料，以判斷海嘯最大波高及海嘯到達時間，並將結果顯示於該視窗操作介面；及經由一近岸溯上計算模組利用解析格林函數處理該水位時間序列資料，並經由座標轉換，以快速計算出一特定近岸點位置之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，並自動判斷海嘯是否越波，且將結果顯示於該視窗操作介面；其中該解析格林函數包含公式(2.1)： 在公式(2.1)中，G為解析格林函數(AGF)；φ(σ,λ) 為總能量；(σ,λ) 為新座標系統；F(b) 為某一點位置之起始波形條件，等於η(x,t) ；P(b) 為某一點位置之起始流速；及b 為(σ,λ) 座標下之距離；其中該座標轉換係使用公式(2.2)或使用公式(2.3)及(2.4)： 在公式(2.2)中，x即為每一時間軸所對應之距離；C為波速；t為時間序列水位資料之時間；h為該點位置之水深；及g為重力加速度； 在公式(2.3)及(2.4)中，H ₁ 為外海波源之波高；H ₂ 為特定點位置之波高；d ₁ 及d ₂ 分別為特定點位置及外海波源之對應水深；η(t) 為外海波源之水位時間序列資料；t 是水位記錄時間；α 為坡度；x ₁ 及x _m 分別為特定點位置及外海波源之離岸距離；d _m 為離岸距離x _m 處之水深；及η(x) 為經由公式(2.4)轉換後的水位資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之海嘯即時預警方法，其中該遠端資訊來源為至少一遠端網站或至少一遠端感測器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之海嘯即時預警方法，其中該相關地震資訊參數選自斷層參數、地震矩規模、震源深度、滑移方向、傾斜角度、滑移角度、震央緯度、震央經度或其組合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之海嘯即時預警方法，其中該斷層參數包含斷層長度、斷層寬度及滑移量。
5. 如申請專利範圍第3項所述之海嘯即時預警方法，其中該遠端資料擷取模組或操作人員提供該斷層參數，且該視窗操作介面依據該斷層參數自動產生該地震矩規模。
6. 如申請專利範圍第3項所述之海嘯即時預警方法，其中該遠端資料擷取模組或操作人員提供該地震矩規模，且該視窗操作介面依據該地震矩規模自動產生該斷層參數。
7. 如申請專利範圍第1項所述之海嘯即時預警方法，其中該互逆格林函數包含公式(1.1)、(1.2)及(1.3)： 其中公式(1.3)的H _{s ,t} 為波源s在時間t的水位高度；GF _{r ,t} 為各接收點r點在時間t的格林函數GF；H _{r ,l} 為各接收點r的初始水位高度；N 為所有接收點r的總數；及M 為主震發生次數。
8. 如申請專利範圍第1項所述之海嘯即時預警方法，其中該外海點位置為水深大於50公尺之岸外海域位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之海嘯即時預警方法，其中該海嘯最大波高係為海嘯第一波之波高。
10. 一種海嘯即時預警系統，其包含： 一遠端資料擷取模組，用以在地震發生初期，立即由至少一遠端資訊來源擷取相關地震資訊參數；一視窗操作介面，用以接收、顯示及編輯該遠端資料擷取模組擷取之相關地震資訊參數，或供操作人員手動自行輸入相關地震資訊參數；一外海波高計算模組，利用互逆格林函數處理該相關地震資訊參數，以快速計算出一特定外海點位置之水位時間序列資料，以判斷海嘯最大波高及海嘯到達時間，並將結果顯示於該視窗操作介面；及一近岸溯上計算模組，利用解析格林函數處理該水位時間序列資料，並經由座標轉換，以快速計算出一特定近岸點位置之海嘯溯上高度及海嘯溢淹範圍，以自動判斷海嘯是否越波，並將結果顯示於該視窗操作介面；其中該解析格林函數包含公式(2.1)： 在公式(2.1)中，G為解析格林函數(AGF)；φ(σ,λ) 為總能量；(σ,λ) 為新座標系統；F(b) 為某一點位置之起始波形條件，等於η(x,t) ；P(b) 為某一點位置之起始流速；及b 為(σ,λ) 座標下之距離；其中該座標轉換係使用公式(2.2)或使用公式(2.3)及(2.4)： 在公式(2.2)中，x即為每一時間軸所對應之距離；C為波速；t為時間序列水位資料之時間；h為該點位置之水深；及g為重力加速度； 在公式(2.3)及(2.4)中，H ₁ 為外海波源之波高；H ₂ 為特定點位置之波高；d ₁ 及d ₂ 分別為特定點位置及外海波源之對應水深；η(t) 為外海波源之水位時間序列資料；t 是水位記錄時間；α 為坡度；x ₁ 及x _m 分別為特定點位置及外海波源之離岸距離；d _m 為離岸距離x _m 處之水深；及η(x) 為經由公式(2.4)轉換後的水位資料。
11. 如申請專利範圍第10項所述之海嘯即時預警系統，其中該遠端資訊來源為至少一遠端網站或至少一遠端感測器。
12. 如申請專利範圍第10項所述之海嘯即時預警系統，其中該相關地震資訊參數選自斷層參數、地震矩規模、震源深度、滑移方向、傾斜角度、滑移角度、震央緯度、震央經度或其組合。
13. 如申請專利範圍第12項所述之海嘯即時預警系統，其中該斷層參數包含斷層長度、斷層寬度及滑移量。
14. 如申請專利範圍第12項所述之海嘯即時預警系統，其中該遠端資料擷取模組或操作人員提供該斷層參 數，且該視窗操作介面依據該斷層參數自動產生該地震矩規模。
15. 如申請專利範圍第12項所述之海嘯即時預警系統，其中該遠端資料擷取模組或操作人員提供該地震矩規模，且該視窗操作介面依據該地震矩規模自動產生該斷層參數。
16. 如申請專利範圍第10項所述之海嘯即時預警系統，其中該互逆格林函數包含公式(1.1)、(1.2)及(1.3)： 其中公式(1.3)的H _{s ,t} 為波源s在時間t的水位高度；GF _{r ,t} 為各接收點r點在時間t的格林函數GF；H _{r ,l} 為各接收點r的初始水位高度；N 為所有接收點r的總數；及M 為主震發生次數。
17. 如申請專利範圍第10項所述之海嘯即時預警系統，其中該外海點位置為水深大於50公尺之岸外海域位置。
18. 如申請專利範圍第10項所述之海嘯即時預警系統，其中該海嘯最大波高係為海嘯第一波之波高。