出 國 報 告 ( 出 國 類 別 : 交 流 參 訪 ) 赴 大 陸 武 漢 大 學 交 流 參 訪 出 國 報 告 書 服 務 機 關 : 國 立 中 央 大 學 地 球 科 學 院 姓 名 職 稱 : 朱 延 祥 院 長 派 赴 國 家 : 中 國 大 陸 出 國 期 間 : 民 國 104 年 5 月 2 日 到 5 月 8 日 報 告 日 期 : 民 國 104 年 5 月 14 日 i
摘 要 本 次 赴 大 陸 武 漢 大 學 交 流 參 訪, 係 在 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 李 德 識 院 長 的 邀 請 下, 由 本 人 率 同 中 大 地 科 院 太 空 科 學 研 究 所 蘇 清 論 助 理 研 究 員 以 及 莊 旭 昭 助 理 前 往 參 訪 目 的, 除 了 討 論 中 大 地 球 科 學 院 以 及 武 大 電 子 信 息 學 院 的 合 作 協 議 細 節 以 外, 並 由 本 人 專 題 報 告 中 大 地 科 院 現 況 與 未 來 發 展 和 中 大 雷 達 研 究 群 的 最 新 研 究 成 果, 其 中 特 別 針 對 新 開 發 出 的 VHF 測 海 雷 達 觀 測 技 術 與 對 於 波 浪 和 海 流 觀 測 結 果, 和 武 漢 大 學 同 仁 討 論 並 交 換 研 究 心 得 另 外, 在 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 趙 正 予 教 授 與 吳 雄 斌 教 授 的 親 自 陪 同 下, 我 們 亦 參 訪 位 於 武 漢 大 學 校 園 內 專 門 觀 測 電 離 層 不 規 則 體 的 特 高 頻 (VHF) 雷 達 系 統, 並 赴 珠 海 萬 山 島, 實 地 參 訪 設 於 當 地 的 HF 測 海 雷 達 此 次 交 流 參 訪, 收 穫 良 多, 除 了 順 利 完 成 雙 方 合 作 協 議 的 修 訂 之 外, 透 過 實 地 參 訪 以 及 面 對 面 的 交 流 研 討, 對 於 武 漢 大 學 雷 達 研 究 群 的 技 術 能 量 以 及 產 學 合 作 模 式, 有 了 全 新 的 認 識 其 中 某 些 部 分 可 以 做 為 未 來 地 科 院 發 展 產 學 合 作 模 式 的 借 鏡 ii
目 錄 壹 背 景 與 目 的... 4 貳 過 程... 4 参 心 得 與 建 議... 11 肆 附 錄 ( 無 )... 11 iii
壹 背 景 與 目 的 地 球 科 學 院 是 國 立 中 央 大 學 歷 史 最 悠 久 的 學 院, 其 所 專 擅 的 地 球 科 學 領 域 是 ㄧ 般 社 會 大 眾 所 認 知 的 中 大 最 能 與 其 他 大 學 區 隔 的 最 主 要 優 勢 特 色 地 科 院 雖 僅 有 60 位 教 研 人 員, 約 佔 全 校 教 研 人 員 的 8% 左 右, 但 每 年 平 均 所 爭 取 的 校 外 建 教 合 作 計 畫 經 費 約 新 台 幣 三 億 元, 佔 全 校 21 億 元 的 14%, 表 現 十 分 突 出 另 外 地 科 院 在 學 術 研 究 的 國 際 化 方 面, 已 與 國 外 超 過 37 個 相 關 學 研 單 位 建 立 起 廣 泛 與 深 入 的 科 研 合 作 關 係 但 是 在 招 收 學 生 國 際 方 面, 則 尚 有 極 大 的 努 力 空 間 目 前 地 科 院 約 有 840 位 學 生, 但 修 習 學 位 的 國 際 學 生 則 只 有 14 位, 僅 佔 地 科 院 全 院 學 生 的 1.7%, 遠 低 於 全 校 的 3% 左 右 另 外 因 博 士 班 學 生 註 冊 率 不 符 教 育 部 高 於 70% 規 定, 而 被 教 育 部 收 回 招 生 名 額, 使 得 地 科 院 博 士 班 招 生 名 額 由 100 學 年 度 的 30 名, 急 遽 下 降 到 104 年 的 不 足 19 名 再 考 量 學 生 報 到 率 的 低 於 50%, 所 招 收 博 士 班 學 生 將 更 為 有 限 地 科 院 博 士 班 學 生 數 的 大 幅 減 少, 將 使 得 地 科 院 在 人 才 培 育 以 及 研 究 發 展 上, 受 到 極 大 的 威 脅 若 再 不 提 出 有 效 因 應 策 略, 並 採 取 積 極 措 施, 地 科 院 的 未 來 將 極 不 樂 觀 除 此 之 外, 地 科 院 面 臨 未 來 後 5500 計 畫 的 資 源 大 幅 縮 減 的 困 境, 亟 需 積 極 研 發 新 技 術, 以 開 拓 外 部 機 會, 爭 取 外 部 資 源, 以 充 實 並 挹 注 地 科 院 未 來 發 展 所 需 本 次 赴 武 漢 大 學 交 流 參 訪, 主 要 目 的 除 了 與 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 李 德 識 院 長 以 及 相 關 同 仁 討 論 中 大 地 球 科 學 院 以 及 武 大 電 子 信 息 學 院 的 合 作 協 議 細 節 以 外, 並 由 本 人 專 題 報 告 中 大 地 科 院 現 況 與 未 來 發 展 和 中 大 雷 達 研 究 群 的 最 新 研 究 成 果, 其 中 特 別 針 對 新 開 發 出 的 VHF 測 海 雷 達 觀 測 技 術 與 對 於 波 浪 和 海 流 觀 測 結 果, 和 武 漢 大 學 相 關 同 仁 討 論 並 交 換 研 究 心 得 另 外, 亦 參 訪 位 於 武 漢 大 學 校 園 內 專 門 觀 測 電 離 層 不 規 則 體 的 特 高 頻 (VHF) 雷 達 系 統, 並 赴 珠 海 萬 山 島, 實 地 參 訪 設 於 當 地 的 HF 測 海 雷 達 做 為 武 漢 大 學 與 中 央 大 學 實 驗 團 隊 未 來 合 作 的 基 礎 貳 過 程 我 們 一 行 三 人 於 5 月 2 日 下 午 搭 長 榮 航 空 班 機, 自 中 正 機 場 出 發, 在 香 港 轉 機, 於 當 天 晚 上 約 8 點 半 抵 達 武 漢 天 河 國 際 機 場 武 漢 大 學 派 電 子 信 息 學 院 陳 罡 教 授 專 車 來 接, 入 住 武 漢 大 學 招 待 所 5 月 3 日 上 午 9 點 左 右, 武 漢 大 學 再 度 派 專 4
車 來 接, 直 赴 電 離 層 實 驗 室, 由 實 驗 室 負 責 人 趙 正 予 教 授 親 迎 至 研 討 室, 並 有 多 位 實 驗 室 成 員, 包 括 吳 熊 斌 教 授 以 及 其 他 年 輕 老 師 和 相 關 學 生, 參 加 研 討 我 花 了 約 一 小 時 報 告 中 壢 特 高 頻 雷 達 觀 測 海 洋 波 浪 以 及 海 流 的 初 步 結 果 另 外 也 介 紹 中 壢 特 高 頻 雷 觀 測 電 離 層 不 規 則 體 的 最 新 成 果 本 報 告 引 起 武 漢 大 學 師 生 高 度 重 視, 花 了 不 少 時 間 討 論 觀 測 結 果 的 意 義 隨 後, 在 趙 正 予 教 授 的 帶 領 下, 我 們 參 觀 了 武 漢 大 學 新 架 設 的 專 門 用 來 觀 測 電 離 層 不 規 則 體 的 特 高 頻 雷 達 系 統 此 系 統 係 由 澳 洲 ATRAD 公 司 所 設 計 建 造, 具 遠 端 遙 控 功 能, 發 射 尖 峰 功 率 為 24kW, 發 射 頻 率 為 48.2 MHz, 天 線 陣 列 為 2x12 長 矩 形 陣 列, 接 收 機 採 16 bit 有 6 個 通 道 (Channel), 天 線 採 T 型 阻 抗 匹 配, 和 中 壢 雷 達 相 似, 但 其 VSWR 對 於 環 境 十 分 敏 感, 必 須 時 常 調 校, 以 維 持 低 VSWR 的 系 統 門 檻 值 由 於 採 turn-key 方 式 採 購, 在 性 能 擴 充 以 及 資 料 分 析 處 理 技 術 的 提 升 上, 該 系 統 較 無 彈 性 另 外, 該 雷 達 系 統 的 背 景 雜 訊 似 乎 並 未 妥 善 處 理, 導 致 有 些 回 波 信 號 有 部 分 失 真 現 象 圖 一 與 武 漢 大 學 趙 正 予 教 授 以 及 吳 熊 斌 教 授 團 隊 成 員 研 討 5 月 3 日 下 午 參 觀 完 武 漢 大 學 電 離 層 特 高 頻 雷 達 後, 與 博 士 班 研 究 生 青 海 銀 以 5
及 碩 士 班 研 究 生 黃 亮 見 面, 詳 談 在 今 年 暑 假 七 八 兩 個 月 間, 赴 中 央 大 學 中 壢 特 高 頻 雷 達 實 驗 室 研 習 的 細 節, 包 括 研 習 項 目 的 準 備 工 作, 基 礎 知 識 與 訊 號 分 析 與 處 理 技 術 與 能 力, 電 腦 程 式 語 言, 赴 台 所 需 生 活 用 品 等 等 言 談 間, 這 兩 位 學 生 資 質 優 秀, 聰 慧 機 敏, 在 台 研 習 期 間, 應 可 學 到 紮 實 的 學 問 與 功 夫 5 月 4 日 早 上 8 點 半, 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 李 德 識 院 長 派 專 人 來 接, 先 在 院 長 室 與 李 院 長 見 面 寒 暄, 交 換 禮 物, 隨 後, 到 會 議 室 進 行 兩 個 專 題 演 講, 分 別 為 中 央 大 學 地 科 院 概 況 與 未 來 發 展, 以 及 中 壢 特 高 頻 雷 達 最 新 研 究 成 果 簡 介 約 有 30 餘 位 師 生 聽 講, 氣 氛 熱 絡 演 講 過 程 中, 有 武 漢 大 學 教 師 提 問, 中 壢 特 高 頻 雷 達 研 究 群 如 何 能 維 持 中 壢 雷 達 長 達 30 餘 年 的 長 久 運 作, 以 及 如 何 能 不 斷 有 新 的 科 研 結 果 與 觀 測 技 術 的 產 出 我 回 應 說, 團 隊 成 員 必 須 要 具 有 各 種 雷 達 專 業, 同 時 能 彼 此 互 信 尊 重 以 及 配 合 分 工, 才 能 長 久 維 持 團 隊 運 作 另 外 便 是 必 須 能 爭 圖 二 於 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 會 議 室 專 題 演 講 6
圖 三 攝 於 武 漢 大 學 電 離 層 不 規 則 體 特 高 頻 雷 達 天 線 陣 列 取 到 足 夠 的 科 研 經 費, 以 維 持 雷 達 的 基 本 運 作 以 及 技 術 研 發 之 用 當 天 下 午, 與 李 德 識 院 長 與 賀 副 院 長, 詳 細 討 論 中 央 大 學 地 球 科 學 院 與 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 的 合 作 協 議 細 節 經 過 一 番 討 論 與 斟 酌, 終 於 獲 致 共 識, 順 利 完 成 合 作 協 議 的 文 字 修 訂 自 今 年 初 起, 原 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 張 紹 東 院 長 榮 升 為 本 科 生 學 院 院 長, 相 當 於 教 務 長 一 職, 本 人 特 地 於 5 月 5 日 上 午 十 時 拜 會 張 院 長, 除 感 謝 他 過 去 推 動 中 大 地 科 院 以 及 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 的 交 流 合 作 所 做 的 努 力 與 貢 獻 之 外, 並 與 張 院 長 洽 談 中 大 地 科 院 太 空 科 學 與 武 漢 大 學 空 間 戊 李 合 作 的 可 能, 包 括 電 離 層 共 同 觀 測, 學 生 交 換 互 訪, 以 及 合 提 科 研 計 畫 與 合 辦 研 討 會 等 與 張 院 長 相 談 甚 歡, 收 穫 良 多 5 月 6 日 上 午 起 程, 由 武 漢 搭 機 前 往 廣 東 珠 海, 以 便 實 地 參 訪 位 於 萬 山 島 的 HF 測 海 雷 達 因 班 機 延 誤, 直 到 晚 上 八 點 多 才 抵 達 珠 海 機 場 5 月 7 日 在 武 漢 大 學 吳 熊 斌 教 授 的 親 自 陪 同 下, 我 們 一 行 搭 船, 由 珠 海 香 州 港 出 發, 約 1.5 小 時 的 7
圖 四 與 武 漢 大 學 吳 熊 斌 教 授 攝 於 大 萬 山 海 洋 環 境 監 測 站 船 程, 經 東 澳 島, 再 抵 達 萬 山 島 登 島 後 先 赴 大 陸 國 家 海 洋 局 大 萬 山 海 洋 環 境 監 測 站 拜 訪, 與 站 內 同 仁 寒 暄 致 意 後, 參 訪 設 置 於 監 測 站 的 測 海 雷 達 系 統 中 心 伺 服 站 ( 如 圖 四 ) 當 晚 住 宿 於 萬 山 島 旅 館, 隔 日 5 月 8 日 上 午 由 於 車 輛 無 法 抵 達 測 海 雷 達 站 台, 經 約 三 十 分 左 右 的 步 行 爬 山, 圖 五 為 與 武 漢 大 學 吳 熊 斌 教 授 攝 於 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 站, 實 地 參 訪 測 海 雷 達 天 線 陣 列 以 及 發 射 機 接 收 機 機 房 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 單 一 發 射 機 以 8MHz CW 雷 達 波 發 射, 發 射 功 率 約 254W, 系 統 發 射 駐 波 比 (VSWR) 為 1.08; 接 收 機 有 八 個 接 收 機 接 收 天 線 陣 列 以 八 根 天 線 陣 列 組 成, 六 根 在 前 排, 兩 根 在 後 排, 圖 六 為 接 收 天 線 陣 列 的 一 部 分, 此 一 設 計 避 免 電 離 層 散 射 或 反 射 訊 號, 對 測 海 雷 達 的 海 浪 或 海 流 回 波 訊 號 造 成 干 擾 圖 七 為 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 發 射 八 木 天 線, 天 線 組 成 以 三 根 不 銹 鋼 金 屬 桿 組 成, 以 金 屬 導 電 片 連 接, 此 一 設 計 最 大 的 優 點 為 堅 固 耐 用, 可 抗 12 級 的 風 力 此 次 參 訪 的 測 海 雷 達 系 統 由 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 站 與 上 川 海 洋 地 波 雷 達 站 組 成, 所 有 資 訊 集 中 海 洋 環 境 監 測 站, 經 由 計 算 後 獲 得 洋 流 與 海 浪 的 訊 息 由 兩 個 地 波 雷 達 站 獲 得 的 海 浪 洋 流 8
資 料, 位 於 兩 個 站 的 直 線 連 接 間 區 域, 可 信 度 最 差 地 波 測 海 雷 達 站 的 觀 測 效 能, 亦 必 須 考 慮 的 站 址 前 方 可 能 的 島 嶼 遮 蔽 的 問 題 另 外 也 看 了 戶 外 太 陽 能 發 電 站 與 風 力 發 電 機 房, 此 一 發 電 站 為 測 海 雷 達 站 的 主 要 電 力 來 源 中 午 搭 船, 循 原 海 路, 經 東 澳 島, 返 抵 珠 海 香 州 港 再 經 過 珠 海 拱 北 口 岸 的 海 關 查 驗 出 關, 進 入 澳 門 搭 車 到 澳 門 機 場, 搭 乘 長 榮 航 空 班 機 回 國 由 於 班 機 延 誤, 抵 達 桃 園 機 場 已 是 5 月 9 日 凌 晨 一 點 多 了, 結 束 此 次 參 訪 之 旅 圖 五 與 武 漢 大 學 吳 熊 斌 教 授 攝 於 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 站 9
圖 六 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 接 收 天 線 陣 列 圖 七 大 萬 山 海 洋 地 波 雷 達 發 射 八 木 天 線 10
参 心 得 與 建 議 此 次 大 陸 武 漢 大 學 灣 訪 交 流 之 旅, 收 穫 十 分 豐 碩, 可 謂 滿 載 而 歸 除 了 順 利 完 成 與 武 漢 大 學 電 子 信 息 學 院 的 合 作 協 議 的 修 訂 之 外, 並 與 武 漢 大 學 電 離 層 以 及 測 海 相 關 實 驗 室 老 師 與 成 員, 充 分 溝 通 並 交 換 研 究 心 得 特 別 是 我 們 利 用 中 壢 特 高 頻 雷 達 原 來 的 系 統 架 構, 經 過 創 新 的 天 線 設 計 與 改 良, 並 設 定 妥 適 的 雷 達 參 數 之 後, 順 利 觀 測 到 來 自 波 浪 與 海 流 回 波 觀 測 結 果 與 武 漢 大 學 團 隊 討 論 後, 獲 得 武 大 同 仁 極 高 的 讚 譽 與 肯 定 由 於 中 大 團 隊 所 用 的 系 統 雷 達 參 數 以 及 觀 測 技 術 與 目 前 國 際 一 般 測 海 雷 達 所 使 用 者 非 常 不 同, 前 者 使 用 單 頻 脈 波 雷 達, 但 後 者 則 利 用 調 頻 (Frequency Modulation) 脈 波 雷 達, 進 行 測 距 但 前 者 的 觀 測 資 料 的 品 質, 比 起 後 者 卻 有 過 之 而 無 不 及, 此 是 別 的 團 隊 所 無 法 想 像 的 親 自 實 地 赴 珠 海 大 萬 山 測 海 雷 達 參 訪 後, 發 現 大 陸 測 海 雷 達 的 硬 體 技 術, 源 自 軍 方 體 系, 但 由 民 間 公 司 負 責 製 造 至 於 相 關 的 雷 達 回 波 訊 號 分 析 處 理 技 術, 則 由 武 漢 大 學 負 責 目 前 大 陸 約 有 十 座 左 右 的 HF 測 海 雷 達, 未 來 應 該 會 繼 續 建 置 多 座 透 過 民 間 公 司 的 硬 體 製 造, 以 及 武 漢 大 學 的 軟 體 提 供, 形 成 極 佳 的 產 學 合 作 模 式 民 間 產 業 公 司 以 計 畫 方 式 每 年 提 供 武 漢 大 學 經 費, 支 撐 前 瞻 技 術 研 發 系 統 檢 驗 訊 號 除 錯 故 障 排 除 與 人 才 培 育 所 培 育 的 人 才, 亦 可 提 供 產 業 所 需, 彼 此 相 互 依 存, 創 造 永 續 經 營 模 式, 非 常 值 得 我 方 借 鏡 學 習 肆 附 錄 ( 無 ) 11