國立成功大學 近海水文中心
Coastal Ocean Monitoring Center, National Cheng Kung University (COMC, NCKU)

潮位觀測系統 Tide Observation

成大近海水文中心所採用潮位觀測系統,係引進美國國家海洋大氣總署新一代音波水位自動觀測系統之觀念與技術,改良使適用於國內環境條件,並結合壓力式潮位觀測為備援輔助,成為本土新一代潮位自動觀測系統。新一代潮位自動觀測系統儀對超音波量測原理作了大幅度改良,音波於固定距離先產生第一回波,藉以修正溫度影響,精準計算第二回波測量水位距離,讓精度提昇至mm等級。經由每年定期精密的水準測量檢測及儀器定位校正,加上高精度的新一代潮位儀器所測得觀測數據,可精確監控海水面變化,對於地層下陷或氣候變遷引起之海平面上升問題提供有用的資訊。
新一代潮位自動觀測系統包括觀測單元能源單元傳輸單元等部分。觀測單元包括音波式水位計、壓力式水位計與資料擷取系統,能源單元為太陽能板充電設備與鉛酸電瓶儲電設備,傳輸單元採用可即時傳輸4G通訊設備。本系統以取樣頻率1Hz於整點起每60秒(1分鐘)與360秒(每6分鐘)分別擷取觀測數據,進行統計分析出當時潮位資訊,即時經由4G傳輸將統計資料回傳監控品管中心進行資料品管,透過網路即時將資料傳送至客戶端。此外,觀測單元的音波式水位計與壓力式水位計需安裝在靜水井內,以濾除較短週期波浪水位資訊,4G數據機需安裝在資料擷取系統內,並與電瓶一起安裝在保護箱內,避免日曬雨淋。太陽能板則是設置在保護箱上方,在良好通視位置以利充電。由於資料擷取系統為水文中心自行研製而成,因此新一代潮位自動觀測系統可依照客戶需求擴增觀測功能,另設置可安裝氣象觀測儀器之氣象塔。
潮位站資訊傳輸架構
新一代潮位自動觀測系統(左側安裝音波式水位計與壓力式水位計靜水井、右側安裝資料擷取系統與電瓶保護箱、上方為太陽能板)
自2000年經由交通部科技顧問室委由本中心引進,在國內氣象局與水利署等政府機關所陸續採用,目前已超過40座以上潮位站設置在臺灣周遭及外島區域岸邊。即時潮位資訊透過網路傳送至氣象局與水利署,做為監控海嘯變化、提供船舶進出港服務與水利署禦潮防災等水位資訊相關業務之應用。2022年1月15日12時27分東加海底火山爆發,所造成海嘯傳至臺灣東部與南部,由水利署委託本中心操作的石梯潮位站在1月16日所觀測到60秒海嘯波振幅達30公分。
石梯潮位站偵測到東加海底火山爆發之海嘯波時序列變化