【研究發展處訊】

在數據科技與永續發展逐漸成為全球關注核心的今日，「空間資訊」正悄然成為理解世界的重要基礎。從衛星影像到地表測量，從地下水變化到氣候變遷，所有與「位置」相關的資訊，都是現在科學與公共治理不可或缺的關鍵。國立政治大學地政學系連紫猗老師，長期投入地球物理與空間資訊領域研究，結合前沿的GeoAI（地理人工智慧）技術，為變遷中的國土環境建構精密監測體系，探索著環境變遷背後的科學機制，並嘗試讓這些研究成果回應社會與政策需求。

於她而言，空間資訊並非遙不可及的抽象概念，而是「一切有位置的事物」。從人類活動到自然環境，皆可透過測量與數據轉化爲可分析的資訊，進而成為理解地球與預測未來的重要依據。

物理力學與空間資訊：物理大地測量的科技基石

連紫猗老師的學術歷程，起始於對「建築美學」的喜愛，而支撐她走到今日的是在測量與空間資訊領域紮下了深厚的學理基礎。她指出，空間資訊是所有國土建設的基石，無論是捷運隧道挖掘的大地工程，或是高樓大廈的結構力學，都需要精密定位與量測作為核心支持。「空間資訊廣義來說，只要有『位置』的東西就是資訊」連紫猗老師解釋道，從人的行動軌跡到房屋與土地的靜態座標，都能透過這套學科轉化為地圖上可分析的數據。

她在大學選擇進入國立陽明交通大學土木工程學系，並逐漸開始接觸到測量與地球科學的研究方向，往後在參與專題研究的過程中，全心投入重力觀測等議題，也因此在大三時，便確立了未來考取研究所的目標。進入碩士班後，連紫猗老師選擇持續深耕測量與地球物理領域，並在碩一階段直接攻讀博士班，展開更完整的系統性學術訓練。她回憶，當時之所以選擇直攻博士，一方面是對研究本身的高度興趣，另一方面也希望能更深入理解測量科學的核心原理，而非僅停留於應用層面。

在國立陽明交通大學攻讀碩博士期間，連紫猗老師受到教育部國家講座教授黃金維老師的啟發，全心投入物理大地測量的尖端研究。她分享道，碩士時期正逢內政部於新竹十八尖山架設極為精密的「超導重力儀」，這兩臺儀器精密到能感測微弱的地球引力變化。原本研究重點在於推算地球的扁平率，但研究過程中發現，地下水的波動會對精密儀器產生顯著干擾。為了剔除這項「干擾」，她開始鑽研地下水流動規律，卻意外開啟了她運用重力場變化監測地下水儲量的學術新視窗，更成為她往後跨入永續治理領域的重要伏筆。

衛星遙測地表變化：從「看見地表」到「預報氣候」

隨著科技演進，連紫猗老師的研究視野從地表物理延伸至萬里之外的衛星遙測。她分享道，傳統空間資訊多依賴衛星「拍照」來監測地表變化，例如福爾摩沙衛星五號與八號的影像能協助偵測山崩、落石或森林大火的區域。然而，連紫猗老師更進一步利用GPS衛星訊號經過大氣層產生的「折射延遲」現象，反向推算大氣中的水氣含量。

「衛星訊號經過水氣會產生延遲，我們藉此反推大氣可降水量，這對氣象預報的準確度至關重要，」連紫猗老師進一步說明解釋。目前她更運用福爾摩沙衛星七號氣象衛星的資料，突破了地面接收站在海洋上無法佈點的限制，獲取全球海洋上空的水氣分佈。這項研究不僅對颱風路徑與強度的預測大有幫助，更能長期觀測全球性的「聖嬰現象」與氣候變遷特徵。透過水氣與溫度的相關性分析，連紫猗老師致力於建立更可靠的氣候變遷指標，將深奧的衛星數據轉化為應對極端氣候的永續治理解方。

此外，人工智慧的導入，也大幅改變空間資訊的分析方式。傳統上，研究者需透過人眼判讀影像特徵，但在資料量爆炸成長的情況下，這樣的方式已難以負荷。透過機器學習方法，例如隨機森林模型，AI可以自動辨識影像特徵並進行預測，大幅提升分析效率與準確性。連紫猗老師認為，這些人機協作的碩果，將能為未來地球科學與環境治理等議題，解決更多不可能的任務。

GeoAI 驅動轉型：自動化判讀與跨領域社會應用

面對大數據時代，資訊如洪流般匯聚，連紫猗老師與國立政治大學地政學系多位教師共同推動國立政治大學與「內政部國土測繪中心」的合作協議，促使師生能免費使用數位的臺灣通用電子地圖、地籍圖與地形圖等珍貴資源。連紫猗老師作為其中推動助理教授之一，也積極將GeoAI（地理人工智慧）整合於課堂中的應用作為研究利器。她指出，過去判讀遙測影像需耗費龐大人力比對地表特徵，但在GeoAI的賦能下，基礎圖資的推動對「智慧城鄉」與「數位國土」領域至關重要。例如，前陣子臺灣花蓮馬太鞍溪堰塞湖災害發生時，GeoAI能協助將淹水範圍疊加地籍圖與戶政資料，才能精準判斷需要通知撤離的人員名單，實現精準治理，減少傷亡人數。

過去，連紫猗老師曾參與太空中心的專案，她分享利用衛星影像自動監測中南美洲香蕉「黃斑病」的病情案例，這展現了科技如何協助農業精準管理。而在進入國立政治大學後，連紫猗老師更致力於將這套理工技術與社會人文結合。她與國立政治大學民族學系老師交流的過程中，意外探討起臺東地熱發電廠與原住民部落水資源的衝突問題。雖然尚未成為正式的合作研究案，不過她分享道，可以運用最新的「便攜式地震儀」觀測微震（Microseism）訊號，監測地下水位長期變化，以科學數據釐清地熱抽水是否影響民生用水。此外，她也與國立政治大學公共行政學系老師探討防災治理，從執行廠商與政府管理者的雙重視角，優化水災監測與撤離機制。連紫猗老師強調，數據分析最終必須回歸「人」的溝通，透過精準的空間數據結合有效的傳播策略，才能讓防災資訊真正被居民信任並轉化為具體的避災行動。

教學理念與未來展望：培育韌性國土的守護者

連紫猗老師深信，在數位轉型的浪潮中，國立政治大學地政學系學生最強大的競爭力並非僅止於技術操作，而是具備「跨領域轉譯」的能力。她在全英語授課的課堂上，帶領學生從 Python 程式碼中萃取數據，並引導他們思考這些冰冷座標背後的社會意義。連紫猗老師強調：「我們不只需要精準的工程師，更需要能理解技術廣度、並保有對社會高度關懷的國土治理人才。」她期許透過產學資源的對接與 GeoAI 的應用教學，讓學生學會利用 NASA 或 ESA 等國際觀測資源，從全球視野回望臺灣。

展望未來，連紫猗老師將持續深耕「物理大地測量」與「永續治理」的結合，致力於將國立政治大學打造為數位國土研發的重要據點。她計畫進一步深化與內政部國土測繪中心的產學合作，並積極參與今年 8 月由國立政治大學主辦的「第 44 屆測量及空間資訊研討會」。對於連紫猗老師而言，研究室裡的數據分析與衛星影像，最終都要回饋給這片土地，成為防災減災與資源管理的堅實盾牌，守護人與地之間的永續和諧。