路樹為何突然倒下？高雄打造數位孿生城市防災，輝達驚呼「這就是我要的！」

本文重點

2019年至2023年，全台路樹傾倒國賠案共112件，三人死亡、23人受傷，累積國賠金額近新台幣3,000萬元。而高雄擁有全台最多路樹，行道樹和公園樹木，合計近32萬棵，潛在風險也最高。

全球暖化下，都市大量種植路樹降溫，行道樹是最便宜的「城市空調」，卻也成為最難預防的公共安全風險。

從建物耐震監測，到路樹傾倒預警

「樹倒塌的原因很複雜，不一定發生在颱風豪雨當下，」高雄市政府工務局局長楊欽富說，樹種特性、連日陰雨造成土壤鬆軟、植栽條件不佳、地下根系病蟲害等，都可能使樹木逐漸失去支撐力，「這些問題從外觀往往看不出來，很難提前防範。」

高雄市每年雖委外做樹木健檢，但楊欽富坦言，健檢只能評估樹木當下的健康狀態，無法衡量土質鬆動、天氣等外部因素影響。「若路樹傾斜幅度很小，肉眼也看不出來，等你發現，往往已經來不及。」結果往往是樹倒了，里長才通報工務處處理。

2019至2023年間，全台因路樹傾倒累計國賠金額近新台幣3,000萬元。高雄擁有全台最多路樹，約32萬棵，但路樹倒塌成因複雜，使得事前預防並不容易。圖片來源：台灣電力公司提供

建築師出身的楊欽富，從自己的專業經驗找到靈感：餘震後的列管建物，工程師會裝傾斜儀監控結構變化；大型開挖工程旁的老舊建物，也會在牆面裝傾斜儀，確保施工不會造成鄰損。

在他看來，樹和建築物面對的是同一個問題：能不能在傾倒前，就先發現它開始傾斜？

問題是，樹有生命，不像建築物有明確的結構數值。高雄市的挑戰，是建立一套評估機制：一棵樹傾斜到幾度，才會接近倒塌的臨界點？

2021年底接任工務局長的楊欽富，是建築師出身。他從自己的專業出發，並從建築監測技術得到靈感，認為有機會用在樹木傾斜的監測上。圖片來源：簡鈺璇攝影

打造全台第一套「行道樹傾倒風險監測系統」

2024年，高雄市工務局著手建置全台第一套「行道樹傾倒風險監測系統」，建立從監測、分析到行動的三步驟預警機制。

第一步：讓樹「開口說話」IaaS層（基礎設施即服務）——感測數據蒐集

工務局先委託國家地震工程研究中心，參考建物傾斜監測原理，設計「路樹傾斜感測器」，偵測肉眼難以察覺的微小傾斜，即時回傳數據。同時在容易倒樹的路口加裝風速計，同時監測「傾斜」與「風速」兩種數據。

路樹傾斜感測器用於量測樹木傾斜角度，平時每小時回傳數據，颱風期間提升至每15分鐘一次。設備可遠端更新軟體，並透過太陽能板供電，防水等級達IP65，適合長期戶外監測。圖片來源：簡鈺璇攝影

第二步：知道傾斜幾度算危險PaaS層（平台即服務）——風險判讀模型建立

有了數據，下一個問題是：傾斜到幾度才算「快倒」？

高雄市委託嘉義大學以推土機模擬強風，對最常倒塌的樹種進行「樹木拉拔實驗」，找出穩定極限。「當傾斜角度接近2.5度時，樹木很容易就倒了，」楊欽富說，2.5度因此成為系統警戒值，「就像血壓超過180，就必須立刻採取行動。」

市府進一步整合樹木生理資料、風速數據、過去50年倒樹紀錄，透過AI分析建立風場數值模型，生成颱風期間的道路風險地圖；哪些路段風險最高、哪些路樹需要優先加固，系統都能給出建議。

高雄市府委託嘉義大學進行樹木拉拔實驗，以推土機模擬強風，測試易倒樹種的穩定極限。研究顯示，當傾斜角度接近2.5度時倒塌風險明顯增加，因而成為系統的預警門檻。圖片來源：高雄市工務局提供

第三步：感測到危險，自動派員處理SaaS層（軟體即服務）——通報處理機制

目前，高雄已在輕軌沿線及路樹曾經倒塌路段，針對350棵路樹裝設傾斜感測器，幅員達十公里。一旦偵測樹木到傾斜角度超過2.5度，系統自動透過LINE通知相關人員前往處理，不再被動等里長通報。

颱風前，系統也能模擬高雄市的風場，圈出路樹倒塌的高風險區；楊欽富還自創「團結力量大加固法」，颱風前，便把三、四棵樹用繩索綁在一起，分擔風力，降低傾倒機率。

透過感測數據蒐集、風險判讀模型建立，即時蒐集實際數據、分析結果，而達成感測路樹傾倒危險，立即透過LINE發訊息要求相關單位處理。圖片來源：高雄市工務局提供

科學化修剪路樹，預防跑在災害前

「行道樹傾倒風險監測系統」上線一年，已逐步展現成效。

高雄市政府工務局公園處副總工程司李淑美舉例，2024年七月，青年一路上一棵樟樹的感測器顯示傾斜超過2.5度，公園處隔天立刻派人修剪枝頭、減輕樹冠重量。幾週後，那棵樟樹竟自行調整了生長方向，改往上長，傾斜角度慢慢縮小。

隔年六月，五甲一路的雨豆樹也發現角度異常。回溯紀錄確認是例行修剪造成角度變化，而非傾倒前兆；七月颱風丹娜絲來襲，那棵樹安然無恙，證實修剪方式正確。

「平台最重要的價值，是提早介入，」李淑美說。高雄有32萬棵行道樹，幾乎不可能在颱風前逐棵巡檢；透過系統提醒，才能將人力集中在最需要的路段。

這套數據，意外成了與護樹團體溝通的工具。

過去公園處修剪路樹常遭質疑：為什麼要剪？修剪過當會破壞生態？現在，公園處可以直接攤開數據：「傾斜角度已達警戒值，必須調整樹型。」修剪後角度是否回正，也能驗證處置是否正確。讓數據說話，爭議自然就少了。

2024年山陀兒颱風帶來17級陣風，高雄倒了2,500棵樹。楊欽富說，如果預警系統能更早介入，包括提前加固高風險路樹、移開停在路樹下的車輛，就有機會降低災情，這也成為工務處持續精進這套系統的動力。

下一步，系統將從「偵測」走向「預測」。2026年颱風抵達前，系統會先模擬風速、估算各路段倒樹機率，提前鎖定最危險的路樹加固。

當數據能即時反映樹木狀態，路樹管理也從「倒了再處理」，走向「倒之前就介入」。

透過路樹監測平台回傳的傾斜數據，高雄市能在颱風前優先巡檢高風險路段，也讓路樹修剪決策更有數據依據，降低爭議，圖為高雄市公園處例行修剪路樹。圖片來源：高雄市工務局提供

從一棵樹，到一座城市：建構數位孿生防災網

其實，「行道樹傾倒風險監測系統」只是高雄防災拼圖的其中一塊。

2021年底楊欽富接任工務局長後發現，高雄不只有32萬棵行道樹與公園樹木，還有25萬盞路燈、800多個公園、數萬條道路與地下管線。然而颱風、地震、淹水頻繁，但人力有限，等通報再派員處理，往往已來不及。

解法，來自一次意外的合作。

「我本來不知道什麼是『數位孿生』數位孿生指將真實城市完整重現在數位平台上，在虛擬世界模擬風險、預先處置。（digital twin），是NVIDIA告訴我的！」2015年楊欽富擔任台灣建築中心董事長，NVIDIA上門推薦開放式平台Omniverse；它可以在虛擬世界先測試強震、風場、雨量對建物的影響，模擬完再改設計。這是他第一次見識到數位孿生的威力。

轉調工務局後，他決定打造一個「數位孿生城市」，將整座高雄市完整重現在數位平台上。

2023年，工務局花了新台幣850萬元，在高雄榮總周圍1.5平方公里打造了一座迷你5D孿生城市；只要點擊建物，便能得知年份、結構與地下管線，並整合「道路阻斷分析」，模擬地震後救護車的替代路線。

「行道樹傾倒風險監測系統」是高雄市「數位孿生5D智慧城市工務管理暨決策輔助平台」的子系統之一。平台整合建築物、道路、管線等城市元件，以及CCTV、傾斜感測器、雨量計等監測設備，即時呈現城市狀態，協助預警災情並提前防範。圖片來源：高雄市工務局提供

由於成果明確，高雄市擴大計畫，2024年由副市長羅達生領軍，整合水利、交通、環保、工務等局處，以「高雄智慧燈塔主權AI計畫」向NVIDIA提案，取得算力支援。

楊欽富記得，提案當天，高雄市排在最後一組，NVIDIA亞太區高層看起來已有些疲憊；輪到高雄上場時，他直接放上孿生城市影片、打開平台實體展示，「對方眼睛整個亮起來，直接說『這就是我要的！』」

今年三月，黃仁勳更在美國NVIDIA GTC大會，向全球展示高雄智慧城市AI計畫的成果。一個從新台幣850萬元小實驗起步的小嘗試，站上了全球最大的AI舞台。

從高雄出發，智慧防災將成台灣城市的標準配備

如今，數位孿生平台已整合16項子系統，涵蓋行道樹風險監測、智慧防汛、即時路況分析、邊坡安全監測。許多縣市與中央單位紛紛來取經，中央也想跟進，用數位孿生技術做土石流預測。

高雄透過數位孿生平台整合城市模型與IoT感測設備，讓城市設施能被即時監測與管理，也吸引各縣市前來取經。圖片來源：高雄市工務局提供

楊欽富說，他的心法是「先建軀殼」——「把城市的型建出來，再整合IoT感測系統，賦予城市靈魂，所有設施才能看得到、管得到。」

對缺乏基礎資料的城市而言，這一步並不容易；一旦建立，就能帶動各單位持續開發新功能。

「智慧孿生平台不只節省人力，更能讓同仁跳脫被動處理問題的慣性，願意主動出擊，」楊欽富說，這是城市的數位轉型，也是公務員思維的轉型；下一步，衛生局、社會局、地政局的資料也會整合進來；哪裡蓋長照機構、哪邊規劃公園，系統通通都能提供數據，輔助決策。

一棵樹即將倒下，能不能預先知道？颱風來臨，哪些邊坡可能滑落？地震發生，替代道路在哪裡？

當預警真的跑在災害前面，行道樹才有機會只留下蔭涼，而不再留下遺憾。

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