2020年爆發嚴重特殊傳染性肺炎疫情（COVID-19）之後，至今許多人仍然心有餘悸。直至現在COVID-19雖然減弱，但仍未消失，那段期間的防疫措施，讓有些人養成了出外帶口罩的自我防護習慣。不過傳染疾病一直存在於人類的日常生活之中，若是每個人都能夠獲取即時地圖資訊──看到哪些地方「較為壅塞」，對於一般民眾選擇移動路徑，是否能夠起到非常大的作用呢？

臺灣大學地理環境資源學系教授溫在弘說：「世人對於地理學常有刻板印象的誤解，被認為只是繪製與描述自然環境與人文現象的學科，較無法應用於解決實務問題。不過，事實可不是如此。」

溫在弘將地理環境資源科學研究結合大數據分析，詳載了病原體活動的地理途徑，冀望進行預測而提前預警。
攝影／陳怡瑄

傳染疾病從哪裡來？又會去哪裡？

「我很早就想組建一種地圖數據分析的系統，來觀察與分析疾病擴散的傳染途徑。」作為臺灣「地理空間流行病學」領域的先驅者之一，溫在弘提到他博士班就讀時期，受到現代流行病學之父約翰‧斯諾（John Snow，1813-1858）結合地理學和流行病學的霍亂研究啟發，但當時在臺灣還沒有人從地理空間角度看待流行疾病。「醫學地理學的研究在那個時候還很新，地理系較少涉及公共衛生跨域整合的學習資源，我到公衛系去，公衛系又缺乏地理資訊分析的相關理論與應用技術，所以我當時就決定踏上了這個跨學科領域之中。」

1850年代之前，世人覺得霍亂的傳播原因是人們吸入了被「污染」的空氣，而約翰‧斯諾應用統計學對應倫敦西敏市的地圖，發現霍亂大多集中於抽水機旁，進一步推敲水質和霍亂個案的聯繫。

此地圖描繪了約翰‧斯諾在1854年繪製的地圖，其中黑點為倫敦霍亂疫情中的霍亂死亡病例。
圖片來源／wiki

除了約翰‧斯諾研究的啟發，有趣的是，讓溫在弘懷抱研究興趣的居然是一款「模擬城市」的電腦遊戲。模擬城市（SimCity）是1989年發行的模擬經營類遊戲，玩家要建立並開發城市，同時維持城市居民的生活需求，讓更多人口移入，並提升市民的幸福度。在這個遊戲裡面，為了讓玩家直觀了解市民的需求，提供了許多數據和圖表，如電力供應程度、空汙指數、交通壅塞程度、人口密集和生活需求等等，讓玩家在辨識圖表之後，做出相對應的遊戲策略。

他打趣地說道：「模擬城市這個遊戲真是太有趣了！遊戲的圖表上會顯示哪裡有什麼問題，例如這個區域空汙研究，或是那個區域有傳染病擴散，然後再想辦法處理。當時我一邊玩，就一邊想，如果這些圖表能夠實際運用在現實上，不就可以更快的應對或避險了嗎？這也是我們團隊希望看到的最終呈現，藉由許多數據的收集，提供一個可以預測整個城市的發展動態的系統。」

模擬城市遊戲中的數據分析功能，讓溫在弘思考，該如何讓這些技術應用於現實中的疾病傳播預測？
圖片來源／wiki。圖為2007年的遊戲畫面。

疫情監測平臺與風險視覺化

溫在弘深受啟發，經過數十載的研究，他建構了「時空演算法」，是一個以大數據為基底處理的模型。意在收集、分析與預測疾病在空間和時間上的變動，做為預防流行疾病的有效工具，為公衛和防疫工作提供了全新的前景。

時隔多年，到2015年時，高雄、臺南再次爆發登革熱疫情並隨即快速擴散，給數百萬人的生活帶來了沈重的負擔。這場疫情不僅僅是醫療系統的巨大考驗，也引發了對公共衛生政策的重新思考。

「當時，大家著重於討論如何分析與預測登革熱疫情，但那可是一大難題。」溫在弘闡述，找到病蚊的棲息地和病毒擴散之間的相互影響關係，就需要涉及各種氣象資訊、環境生態、地理與社會行為科學等不同尺度的變項，會讓數據模型更為複雜化。

因此，溫在弘團對研發的「時空演算法」，透過政府開放資料平臺取得歷年登革熱病例的發病時間與地點資訊，利用機器學習方式，辨識疫情群聚演化的動態進程，包括成長、縮小、分裂、合併、出現與消失等型態，發展了具有時空特性的疫情擴散演算法。這一演算法不僅能預測疫情爆發的潛在熱區，並且能夠幫助政府掌握和控制疫情。

登革熱地理擴散模式（2015年高雄疫情）展示。
影片來源／溫在弘提供

溫在弘說：「我們將感染者群聚的範圍稱之為熱區。它會類似細胞一樣，隨著時間改變，可能變得越來越大，甚至有可能進行分裂。我們可以找到哪個地方正在爆發、擴散，或者已被控制，從而提前進行示警或介入策略。」這就是時空演算法納入空間與時間的變化，而提供當局和使用者疾病擴散的狀況。

利用歷年登革熱疫情流行的數據，從而開發演算法程式與分析模組的建立。目前這個演算法，已經整合到臺灣疾管署疫情中心的內部資訊分析平臺，也曾被國衛院應用於分析2023年臺南市登革熱爆發的擴散分析。在國際上，亦被瑞士日內瓦大學醫院的研究團隊採用，並應用於2020年COVID-19爆發時的疫情分析。

2015年登革熱疫情在高雄、臺南擴散，也是溫在弘首度將「時空演算法」進行實際運用。系統運作方式可參考影片網址： https://www.youtube.com/watch?v=CUnZnbLKSTw
攝影／陳怡瑄

「時空演算法系統」的運用和國際化

在今天這個全球化的時代，疾病傳播的速度非常快，所以各國之間的合作和信息共享變得很重要。然而，由於臺灣未能加入世界衛生組織（WHO），無法參與WHO的決策和信息分享，這讓臺灣在應對全球疫情時遭遇很多麻煩。

「由於無法參與WHO的即時數據分享，臺灣在應對全球疫情時常常無法及時獲取最新的疾病資訊，這對於我們的疫情預測和防控工作造成了很大的挑戰。」然而，臺灣的學者不懼艱難，積極尋找替代方案和方法來彌補這一不足。

溫在弘和他的團隊彙整不同來源的資料集，涵蓋疫情擴散的各種面向。包括：ProMED系統的疾病資料和COVID-19全球病例、衛星遙測影像（氣象環境與植被特徵）、社群媒體上一般民眾的討論資料、交通運輸資料（航空網絡資料、陸上移動運輸相關資料）以及人口移動資料等等。

「ProMED是一個公開的新興疾病和爆發報告系統，每天發布大約13條疾病資訊，覆蓋超過185個國家。我們用自然語言處理和衛星影像分析，從各種資料中提取有用的資訊。」從ProMED的報告文章、衛星影像和社交媒體文章中，溫在弘團隊可以找到病例的時間和地點、環境因素和輿論聲量等信息。衛星影像還能幫助他們觀察環境的變化，比如地表溫度和植被覆蓋程度。

舉個例子，2019年底傳染性很強的COVID-19在全球快速傳播，儘管初期有很多症狀不明顯的感染者。為了應對這一威脅，許多國家停止國際航班，全球航空業受到嚴重影響。2020年3月，全球航班量下降了89%。雖然邊境設置了溫度感應器，但由於無法檢測到潛伏期患者，疫情仍然快速蔓延。

溫在弘團隊彙整機場與航班資料之後，開發了全球機場疫情風險評估分析平臺，以及個人化的即時機場風險手機App，這些系統工具能幫助政府和民眾了解當前疫情和機場風險的情況。針對跨國商務旅客和返國民眾，他們還開發了一個可以離線使用的機場風險評估App，幫助旅客評估目的地風險，規劃低風險的航段。

全球機場疫情即時風險評估分析平臺實際介面操作展示。
影片來源／溫在弘提供

由於人口高度聚集的大都會是疫情爆發流行的高風險地區，因此在評估都市防疫韌性方面，溫在弘團隊透過深入分析都市交通往來流動數據，更好地評估風險並優化醫療資源分配，並發展出防疫分區演算法。有別於傳統的防疫分區通常以行政區劃為基礎，溫在弘指出，生活圈規模的大小是較佳的防疫分區單位，不僅可以讓防疫的人力物力等資源挹注在較明確的範圍內，又可以減少大規模城市封鎖造成的社會恐慌和經濟損失，同時也是具有最好的遏止疫情擴散能力。

該系統的成功應用，使得溫在弘團隊在媒體上受到了廣泛關注和報導。同時，溫在弘也不忘初衷，他強調將繼續深化研究，進一步優化系統，以應對未來可能出現的新興傳染病挑戰。「我們的目標是持續發展地理資訊分析方法，為全球公共衛生提供有力的技術支援，讓每個人都能夠更好地應對未來新興疫情的挑戰。」他充滿信心地展望未來。

採訪撰文／吳景濱
攝影／陳怡瑄
編輯／張傑凱

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臺灣大學地理與環境資源學系簡旭伸，深入淺出帶出一種嶄新的地理學3D（甚至是4D）視野。

地理課本書頁上平面印刷的區域地圖、等高線圖、各種「圈」的理論概念（邱念圈、商品圈、都市圈），在臺灣大學地理與環境資源學系簡旭伸教授眼中，已不足以掌握人與環境之間複雜、立體、多樣且持續演變的關係。「山、海、風、光、空氣、地底──人類與周遭一切空間元素之間的互動，都能視為嚴肅的地理學課題。」坐在研究室書牆前，簡旭伸將音響播送的古典樂調低音量。

畢業於倫敦政經學院的簡旭伸，致力從政治經濟學的宏觀角度，關注人與環境的關係，從永續發展到國際援助都在其研究主題之列。為了完整捕捉人與環境的關聯互動，他積極推動「加入Z軸」的量體地理學觀點，帶我們看見三維空間與人的關聯互動。

量體觀點的地理學研究拒絕將空間化約為平面，而是將人「放回」三維、立體、流動的空間／環境，瞭解兩者之間繁複多重的互動關係。
企劃腳本／林義宏  美術設計／林柏希

當代地理學家不僅關心大地，更關照「量體」（volume），這樣的視野如何豐富我們對人與環境的理解？簡旭伸以地理思想史為經，實際研究案例為緯，最終扣回人對環境、天氣、地域的身體與情感經驗，深入淺出講解嶄新的地理學3D（甚至是4D，XYZ+ Time 時間）視野。

量體轉向：地理思想的躍進與蔓延

過去，地理學研究習慣以「土地」思考人與環境的關係，關注農業、土地、產權、商業圈等主題。「土地是平面、固定，且可精密切分的。人能夠擁有並且控制土地，進而認為一切事物都能以理性進行劃分歸納，這其實承自啟蒙時代與現代化的思維。」簡旭伸解釋，「當我們被這種想像給限制，就會忽略人與空氣、海洋、地底的關係，產生許多盲點。」

他以一個簡單比喻說明「量體」與舊時地理觀點的差異：人在開車，靜止不動的路面彷彿固定的背景；而當人在駕駛帆船，移動的不僅僅是人與船，下方的海流、周遭的風也共同造就帆船馳騁海上的場景。人類與環境的關係，不只是與靜態土地之間的關係，更是身處於偌大、立體且流動的「量體」中，與其交織互動的動態過程。

哲學家、地理學家們認為，人與環境的關係，就是人與「地球系統」各元素間的關係，所以過去被歸為「自然科學」的大氣、海洋、地底等議題，近來逐漸納入地理學的研究範圍。
圖片來源／Unsplash

除了注意到認識論上的差異，近年的氣候變遷也是量體轉向的關鍵因素。長久以來的人文地理學教科書提到「人與環境關係」議題，雖有土地、農業、自然、地景等章節，卻很少針對地球系統進行深入討論。大學課堂上教授地理思想史與區域地理相關課程，同時任職於氣候變遷與永續發展學位學程的簡旭伸指出，直至20世紀末，人類驚覺自己正對地球造成嚴重的氣候變遷與生態災害，才意識到大氣系統、季風與洋流、萬物滋長的生態系，都並非人類所能一手掌控。哲學家與地理學家相繼主張，人與環境的關係，就是人與「地球系統」各元素間的關係。過去被歸為自然科學的大氣、海洋、地底等議題，急需在「人類世」（Anthropocene）下納入人文地理學研究範圍。

量體轉向的學術省思，源於氣候、生態議題，後則開拓出更加寬廣的可能性。浩瀚空中有雲霧、天氣、飄散的花粉、酸雨甚是是核子塵；看似穩固地面下潛伏地下水層、地洞、坑道、地下管線等；由陸地向外望，還有流動的海洋與季風；水在固、液、氣三態之間轉換，化作河流、蒸氣、雲霧、冰川，以及冰雹。生活其間的人們如何與環境互動，進而產生什麼身體、情感經驗，甚至引發政治鬥爭、殺伐？

「量體地理學不只是三維的、立體的，更是流動的、開放的、政治的、情感的。」簡旭伸自己的一大經典研究案例，就在探討「中國雲水政治」。

天上的「雲」成為「水資源」，「天氣」也成為一種「政治」

傳統中國宇宙觀相信「天人感應」，天象若有異變，會被視為地表人間事務的體現、徵兆。這種為自然現象賦予世俗意涵的觀念，在現代科學思想普及後早已退卻。然而隨著科技進步，「人造雨技術」問世，讓中國政治、人民與天氣的關係，再次發生微妙轉變。

藉由降低雲層溫度以製造降雨的人造雨技術，通常用於乾旱、火災等特殊狀況，簡旭伸卻觀察到，這項技術在中國創造出意想不到的社會與政治效應：中國地方政府不僅頻繁使用人造雨技術來解決當地生態與農業問題，「今天有沒有下雨」甚至成為「面子工程」的一環。

簡旭伸回憶說：「疫情前，我去過一次武漢。搭計程車和司機聊天時，他跟我抱怨：市長昨天沒做事。我問為什麼？他說：昨天我們辦馬拉松，結果下了大雨。」
圖片來源／維基百科

簡旭伸指出，相信政府有能力「馴服」並「操作」天氣、將雲朵變為雨水，已是深植中國人心的想法。如果一個省份先將雲水給打下來，等於其他地方的雲水被瓜分，這也使中國各地方政府出現「競爭空中雲水」的現象。

「我原本做中國政治經濟學研究，看見非常多地方政府競爭中央資源與關注的現象，只是沒想到，連空中的雲水都能成為競爭目標。」簡旭伸分析道。

話題轉到2022年北京冬季奧運。做為少數夏季也能辦奧運、冬季也能辦冬奧的城市，北京並非擁有得天獨厚的地理氣候，而是政治、面子的考量，加上國家動員之人為力量使然。

2022北京冬季奧運開幕式。
圖片來源／wiki

「北京是一座缺水的城市，哪來足夠的雪舉辦冬奧？」沿著南水北調系統一路追蹤，簡旭伸發現北京的水源大量引自長江中游，橫跨湖北、河南二省的丹江口水庫。

而丹江口水庫如何確保水量不僅足供當地使用，還能穩定北送？「只要有雲飄過來，就把雨水打下來。」他補充解釋，使用人造雨技術的國家，多是碰到需求才調度機器上場，但丹江口水庫周圍的人造雨設備，卻是採取「定點化」、「常態化」設置。

「湖北省空中的雲，被人工力量變成水庫內的水，透過南水北調送到北京，再用技術變成冬奧所需的人造雪。」對比2014年南京青奧開幕式卻是下雨天，除了天氣條件不同，兩地的政治層級差異更是關鍵。北京市長是中國最重要的中共政治局委員之一，政治權力足以調度北京軍區空域，讓渡資源來影響天氣；南京則只是江蘇省十三個地級市之一，市長的政治份量顯然不足。

這便是中國辦理國際賽事背後的量體地理與政治：水，在中國經歷長程旅行與種種人工操作，反映特定政治體制如何結合當代技術，形塑人類與環境的關係。「中國是少數把雲水政治做到淋漓盡致的國家。」簡旭伸感嘆，「然而，不受民主治理節制、資訊不夠公開透明的天氣工程，乃至地球工程，未來可能帶來無法想像的後果。」

值得一提，簡旭伸「中國人工影響天氣運作」的文章，發表在國際期刊《地球論壇（Geoforum）》後，受到國際媒體如：美國CNN、華盛頓郵報 (Washington Post)、亞洲自由電台 (Free Asia Radio) 、英國衛報 (Guardian) 、印度Down to Earth等媒體報導 (詳閱請至文章下方「延伸閱讀」。) ，顯示利基臺灣的中國治理相關研究，若能兼具議題即時、原創觀點，仍可創造一定國際能見度。

「因為空汙看見風」──空氣的流動與政治

對比土地與水，「空氣」更加無形無色、自由穿梭流動、充滿不確定性，如今也備受地理學家、社會大眾重視。2018年臺中市長選舉，空氣汙染就成為熱議焦點，顯示「地方治理」的意涵不再只是治理疆界內的土地，更要管理好圍繞市民周遭的「空氣」。然而，無形的空氣如何治理？當人民碰到空氣與風的難題，又該怎麼因應？

簡旭伸曾指導研究生深入高雄大林蒲社區，當地除了西南側在填海造陸後尚未開發，四周幾乎全被工廠包圍。居民的日常生活充斥清除粉塵、隔絕空汙等勞動，更練就一身以感官辨認當下空氣品質的本領。唯有夏季從海那方吹來的西南季風，能夠帶來短暫的清淨空氣。

因此，當高雄市政府推動在填海區打造遊艇產業園區的「南星計畫」，馬上遭到社區民眾強烈反對，成為臺灣第一個，也可能是唯一一個以「保護風」為宗旨的社會運動。「保衛西南風」運動不僅成功阻止開發案，更催生「西南瘋音樂祭」，深化當地人與風之間的關係。

「空汙議題凸顯了：流動的空氣與風，其實早就跟當地人的生活緊密糾纏。」簡旭伸說，「海風的鹹味，連結到居民過去港邊生活的歷史記憶，彷彿可以跨越感官，藉由風的氣味望見海洋。」簡旭伸從量體觀點省思高雄大林蒲的空汙議題，發現居民與天氣世界相互呼應、緊密的動態關聯。

風能吹走汙染，卻也可能吹來威脅暗影和死亡氣息。簡旭伸指出，2019年香港佔中運動，政府用以驅離鎮暴的「催淚瓦斯」，便是政權利用空氣流動特性管理人民的鮮明案例。而催淚瓦斯的始祖，正是第一次世界大戰德軍襲擊法軍領地施放的毒氣（氯氣），只是用途、攻擊性至今經過調整，「馴化」為針對國內人民使用的低濃度化學武器。

空氣與風的量體議題，折射出經濟開發與社區福祉的拮抗，國家與人民的對峙關係，以及戰爭殺伐的型態轉變。這都是過去探討人與環境關係研究相對忽略的觀點。

1912年第一次世界大戰期間使用毒氣做為戰備武器，在人類歷史產生重大改變，從此只要改變敵人周遭的環境，無須肉體接觸，就能控制對方行動。「德國哲學家Peter Sloterdijk（1947-）甚至認為，人類在真正意義上邁入20世紀，並非紀年上的1900年，而是1912年。」
圖片來源／wiki

打造「有感」的「天／空／氣之環境舒適度」

踏出地理學專業圈，一般人如何感受和理解自身所處的環境？簡旭伸也與校方、社區合作，結合公民科學理念推動「環境知情權」，並嘗試運用量體地理知識，改善人們的學習與生活。

當代地理學處理的問題具高度複雜性，必須仰賴跨領域合作才能透徹瞭解。簡旭伸強調，這不只是指社會科學內部的跨領域，更要跨及自然科學、人文學，以及諸多實踐與田野場域的多方合作。
企劃腳本／林義宏  美術設計／林柏希

「以前學生上課睡覺，都是老師怪學生、學生怪老師。」簡旭伸笑著說，「我們跟臺大教務處合作，在各大型教室安裝微型感測器，發現重點是二氧化碳濃度太高，也就是通風問題。」另外，包括路燈啟閉時間點的設定，校園各處的噪音監控，皆能透過感測器加以測量評估。

結合風、光、濕（度）、溫（度），空氣質量、噪音等偵測儀器的微型感測器，是簡旭伸的秘密武器。透過微型感測器，可得知哪些地方又髒、又吵、又熱、又暗，再透過資訊開放，有助於建構一套在地化的「環境舒適度」指標，幫助居民快速掌握。

這個環境舒適度健檢系統，包含：機器研發、量測校正與資訊系統建置等，可見環境（量體）議題需要自然科學、機械工程、資訊管理、社區營造等跨領域合作。簡旭伸興奮地說：「難度高卻有樂趣無窮，很難想像竟然有機會和其他老師跨領域合作，還共同申請了一個專利案！」。

跨域合作，開展人與環境的創新知識體系

跳脫傳統、持續開創新方向的研究能量，並非只憑一人之力。簡旭伸回憶，當初會從政治經濟研究轉向「加入Z軸」的量體地理研究之路，源自於臺大地理系屬於理學院，同時有地球科學系所的制度背景，才有機會接觸大氣系學者，以及相關學問，進而在中國霧霾、雲水議題上有所交流。

「人與量體環境議題，還有太多研究題目，必須跨領域合作才能實現。」簡旭伸說，科學中「三維量體」這類詞彙，其實就像人文地理學常提及的「空間」，不止具有自然科學意義，還蘊藏更豐富的人文社會科學意涵。例如：大氣（atmosphere），可以是空氣污染作為一種大氣自然特徵 （nature atmosphere） ，也可以是因為空污議題在選舉過程中造成兩造「政黨氣勢 （political atmosphere）」消長。這些都需要透過自然科學、人文學科的交匯，才能一同攜手開展人與環境的創新知識體系。

採訪撰稿／林義宏
編輯／林俊孝
攝影／林俊孝、W. Xiang

研究來源
簡旭伸（2011-2014）。中國環境治理：統合協力治理觀點──子計畫四：權力、資本、論述與生態城市：以中國為個案。國科會專題研究計畫（一般研究計畫）。
CHIEN, Shiuh-shen*, Dong-Li HONG and Po-Hsiung LIN (2017), Ideological and Volume Politics behind Cloud Water Resource Governance- Case of Weather Modification in China, Geoforum, Volume 85, pp 225-233, https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2017.08.003
簡旭伸（2019）。再理論化量體政治: 以臺灣與中國霧霾治理為例。國科會專題研究計畫（一般研究計畫）。
廖昱凱、簡旭伸（2019）。地理學中的量體轉向：領土立體化、地球物理政治與環境中的情感氛圍。地理學報，92，1-29。
張怡婷、簡旭伸（2021）。量體流動與風的時空政治－以大林蒲的空氣污染為例。臺灣人類學刊，19，147-188。
潘怡帆、鄭毓瑜、李育霖、周泰立、簡旭伸 (2022)「生之動」的跨域共感:時空意識、認識體系與描述的關鍵性. 中國文學學報第十二期，1-16 頁。

延伸閱讀
01.印度／Down to Earth
Weather modifications by China need more discussions on its ethics
02.美國／華盛頓郵報
The Winter Olympics could highlight China’s innovative — and troubling — efforts to control the weather
03.美國／CNN
China to expand weather modification program to cover area larger than India
04.美國／自由亞洲電台
中國冬季奧運
綠色情報員：北京穹蒼（上） “冬奧藍”的運動進行式
綠色情報員：北京穹蒼（下）改變天氣顧得了面子？
05.英國／衛報
China plans rapid expansion of ‘weather modification’ efforts
China ‘modified’ the weather to create clear skies for political celebration – study

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