都市化是未來世界的發展趨勢。目前地球上大約有80億人口，預測顯示到2050年，全球人口將飆升到90億，其中70％將居住在都市地區，比例相當驚人。

隨著經濟發展，城鄉將吸納90％的人口增長，促進80％經濟繁榮，但也將消耗約75％的能源，排放約占全球總量60％的溫室氣體。這些複合型的城鄉，將扮演重要角色，成為政治、經濟和文化活動的樞紐，形塑出世代相傳的生活方式與工作環境，也是未來城鄉樣貌的縮影。

韌性城鄉的影響與意涵

因應全球變遷所帶來的挑戰，韌性城鄉的概念應運而生，著重於都市地區承受各種衝擊和壓力並從中恢復的能力，同時確保居民福祉。

韌性城鄉的關鍵特徵，包括適應性、多樣性、合作與參與、風險管理、永續性和社會公平性，需優先考量靈活的都市規劃，促進多元化的經濟和社會結構，強化各利害關係者彼此間的合作，重視風險評估和緩解，強調可持續的實踐行動，並解決社會脆弱性。因此，打造韌性城鄉的目的，在於降低氣候變遷、自然災害、經濟衰退和社會危機等破壞性事件所帶來的影響。

韌性城鄉概念崛起，為科學和產業界提供許多機會，共同促成宜居城鄉未來的發展。當中最關鍵的領域，包括都市規劃和設計、基礎設施發展、資訊技術和數據分析、再生能源和潔淨技術、水資源管理和保護、緊急事件管理和災害應變、永續交通和流動性，以及社會服務和社區發展。

隨著社會持續進行數位轉型，每天有大量的數據被收集，幾乎涉及生活、土地和環境等各層面。這樣的數位化進展，為識別機會和風險提供巨大潛力。因此，數據已成為全球韌性城鄉概念中最受追捧的資源之一。但是，如何有效地利用不斷增長的數據寶藏，塑造宜居且具未來性的城鄉？這就是地球觀測（Earth Observation, EO）發揮作用的地方。

從太空監測城鄉

城鄉的韌性受到在地及全球因素和各種驅動力的影響和挑戰。要識別並更好理解這些因素和驅動力，需要一個全球性或空間性的全面視角，而地球觀測可做出有價值的貢獻。

目前已經可以透過衛星影像，獲得最新的、詳細的，同時在空間上一致的地理資訊，譬如大自然狀態、耕種環境及其動態圖像，哪些地區目前正在經歷快速的城鄉增長？ 在易受災害的地區是否建立了新聚落？ 在這種情況下，有哪些人群正面臨風險？

為了回答這些問題，地球觀測的應用研究愈來愈注重大型地球數據的協同使用、有效的數據分析、資訊與通信科技（ICT）以及開放共享知識的工具。從地球觀測影像和工具中獲得的數據和資訊，可以做為全球變遷背景下進行對話的基礎，並用於環境觀測系統及支持實證決策，以實現韌性城鄉的願景。

在此背景下，從多感測器地球觀測數據中獲得的相關資訊，可應用在各種領域，譬如：在全球層面上，可開發關於聚居模式、不透水表面、植被或空氣汙染等地理資訊，並可監測其隨時間變化的情況。在區域或地方層面上，生成關於樹木群落和綠色屋頂、城鄉綠化效應、城鄉熱島現象、太陽能板的數量的高解析度地理資訊。或者在自然災害情況下，觀測洪水或土石流危險區域等等。

地球觀測的地理資訊，也可以有效與其他資源結合使用，如人口普查數據、社交媒體、自發性地理資訊和公眾科學，以空間分析人口或其行為等。

導入新技術為跨平台服務

前述應用和活動的關鍵技術，包括從廣泛且多樣化的數據中，自動提取資訊並加以運用，這些數據來源各異，例如公共調查和管理、歐盟執委會的哥白尼計畫，以及私人公司和新興太空新創公司的衛星地球觀測等。

結合機器學習和AI技術，利用強大的計算功能，可進行高性能處理和數據分析，以實現有效的資訊提取。在這方面，現代資通訊科技在實現數據存取、管理和處理的自動控制方面，扮演著至關重要的角色，促進了適合分析的數據、端到端解決方案、共享和平台經濟的利用，例如：開放地理空間資訊聯盟（Open Geospatial Consortium, OGC）的網絡服務，以及對實施運營服務鏈的支持，包括編排和處理。

此外，也致力於為跨平台服務和標準提供解決方案，例如OpenEO應用程式編程介面，從而促進不同平台之間的互相操作性和兼容性。

未來研究和發展的方向

為了有效利用數位化社會中產生的大量數據，未來的地球觀測研究和開發，應該朝向太空地球觀測、數位化管理，以及在規劃、商業、科學和政治決策者之間，建立跨學科的聯繫。透過大數據、先進分析和資通訊科技的力量，為新的數位產品和商業模式，創建量身訂做的資訊，促進新市場的開拓並提供實證政策建議。特別是在共同生態系統中整合不同參與者和部門，以及數據和功能的標準化交換，將有助於改進戰略和工具，如聯合國的城鄉議程 （Urban Agenda）和永續發展目標（Sustainable Development Goals, SDGs），世界銀行的城鄉韌性計畫，非洲開發銀行和亞洲開發銀行的發展計畫，以及歐洲綠色政綱  （European Green Deal）等。

韌性城鄉的概念是對迅速都市化、氣候變遷、不平等和科技破壞所帶來挑戰的回應。建立韌性需要各利害關係者之間的合作、創新的城鄉規劃方法，以及可持續實踐做法的整合。各行各業都有機會為韌性城鄉的發展做出貢獻，而地球觀測則可以利用數據和技術的力量，支持新知識的創造與創新，做為發展可持續和韌性城鄉環境的基礎。