文、圖/國立成功大學都市計劃學系 副教授 顧嘉安▼至臺南市美術館與小學生分享智慧與永續城市從地理資訊科學到都市規劃 因為中學就讀自然組,在大學升學的準備過程中,一直認為自己未來可能會進入理工相關科系就讀,因此在選填志願時,很理所當然地把台大二類組所有志願填了一遍,最後因為落點關係,進入了當時僅錄取二類組學生、隸屬於台大理學院的地理環境資源學系。由於中學時間對地理的理解並不深入,因此最初也不太確定地理系在學些什麼,隨著年級增長,漸漸在跨領域、人與環境互動的地理領域中,找尋到自己的興趣所在,也就是地理資訊科學(GIScience)在人與環境互動間的研究。可以說在台大地理系的學習中,慢慢奠定了我對於GIS、空間統計、遙感探測、環境資源、都市地理及災害管理相關學理與技術應用的基礎與研究興趣。在製作畢業專題時,我研究透過GIS及遙測技術來探討都市地表不透水率,進而探討可能對於都市水災的影響,當初確實沒想到這方面的研究興趣,會成為後來學術之路中重要研究主題之一,也為我後續的相關進階模擬研究打下空間資訊基礎。在台大的求學過程中,除了系上相關的重要課程之外,最令我印象深刻,也或許是影響我後續許多跨域研究理念的重要體驗,就是跨系所的交流與學習。在台大彈性的修課制度下,我有很多機會與不同科系的優秀學生,在不同專業課程上有合作與交流的機會,我想這都默默形塑了我後續在研究中不斷嘗試跨領域整合的思維。 由於大學時期對於都市環境研究的興趣,為了更了解規劃實務對於都市環境的實質影響,我選擇進入成大都市計劃研究所深造。在成大就學的體驗,也符合我當初的想像,相當重視規劃實務的訓練與學習,讓我能更深入了解都市計畫對於環境、災害、社會經濟發展等各層面的影響。為了補足相關基礎的不足,在研究所期間也下修一些大學部都市計畫專業課程,對於我後續在從事都計專業工作及學術研究上都有相當大的幫助。▼劍橋大學入學典禮跨域的都市環境變遷模擬與研究 在研究方面,我開始探索土地利用模擬模型的應用,並嘗試結合淹水模擬,來探討都市洪災與土地利用的動態關聯。為了更深入了解相關專業知識與技術,我也花了不少時間選修水利系的相關課程,避免個人對於相關知識的一知半解。 在都計所的學習歷程,奠定了我透過模型來了解不同都市未來發展情境的技術背景與思維,也漸漸開始思考相關模擬工具,對於都市計畫決策的重要性與參考價值。畢業後進入都計顧問公司服務並真實體驗規劃實務操作,這段期間接觸到了許多規劃的現實面,也開始使我思考如何讓規劃決策過程更具科學依據。 為了更深入探討都市環境模擬技術及其可能在都市規劃上的應用,很幸運在公費留考獎學金支持下,我前往英國劍橋大學地理學系攻讀博士學位。在劍橋大學的求學經驗,對我來說是一場顛覆學術思維的學思之旅。讓我印象深刻的第一次震撼教育,是在我與兩位指導教授討論我碩士論文的幾個重要公式時,過往我們在都計領域習以為常的方法學,也就是所謂「大師」提出的一些我們認為理所當然的公式,一一在理論上受到挑戰,每一次的辯論都讓我更深入反思過往所學習的各項理論不足之處及如何改進。這或許影響了我後來在規劃分析及各項研究方法上,非常重視最基礎原理的原因。猶記得第一次的first-year report初稿,被指導教授註記了超過100個修改建議,一次次被打擊的信心,在經過三年的訓練後似乎也有所成長,劍橋的訓練再一次深化了我的研究思維嚴謹性與更廣泛的國際學術視野。除了鼓勵批判思維,我在劍橋的學習特別感受到兩件事:一是將模擬模型推向更嚴謹的層次,並從跨尺度、多面向的角度整合,這點從我的博士論文委員會成員來自水利工程、資訊、社會科學等不同領域的學者可窺知一二。第二是“think outside the box”,永遠不要陷於目前研究的窠臼,要期許自己成為研究領域的先行者,這點一直是我奉行到現在的圭臬之一,雖然也不見得做得多好,至少仍在朝這個方向努力。如何規劃更永續的城鄉環境? 有鑑於上述的學術歷程與背景,我的研究特別強調氣候變遷、環境變遷與相關災害、環境衝擊之間的連動。這三者其實是一個動態循環,氣候變遷改變了降雨型態與溫度分布,進而影響都市發展地區與基礎設施的風險。另一方面,環境變遷(如都市開發)是政策、環境與人為活動交互作用的結果。土地利用及土地使用規劃則是人類在這個過程中最直接的回應方式:我們是選擇無序擴張,還是採取相因應的智慧治理,取決於我們對於相關機制的理解程度、應用工具之成熟程度及治理層面的重視程度。為了深入了解有關議題,於2020年起有幸獲科技部愛因斯坦培植計畫補助,研發都市模擬模型工具,嘗試在規劃決策之前,先行預測不同發展情境下的風險。這些模型不只計算「危害」(hazard),更把「暴露程度」(exposure)與「脆弱度」(vulnerability)納入考量,也考量人與環境互動下的都市環境變遷情形,並嘗試納入相關分析於規劃決策參考中,這幾年也都仍在朝這方向努力。執行計畫期間,我也持續與這方面研究在世界上頗具盛名的英國倫敦大學學院高階空間分析中心(Centre for Advanced Spatial Analysis) 合作,針對模型建構進行討論。並多次前往該中心擔任訪問學者,深化合作機制。這幾年也陸續參與一些國際合作計畫,除英國外,也至亞洲一些國家分享相關研究內容,可說國際合作是我學術研究中其中一項熱情所在,未來也會持續朝這方面努力。▼受邀參與英國都市模擬重要會議走出校園與學生一起成長 在返國任教的這些年,我體會到教育最大的價值,不在於傳授知識,而在於與學生一同走過探索的過程。由於過去在學理訓練上,多為上至下的「專家導向」分析,在課程中,我特別強調從下而上的永續城鄉研究與規劃。期間也嘗試結合課程與相關外部計畫與資源,並讓學生親自走進社區與相關權益關係人互動,讓課程操作能夠更貼近實務。這部分包括了以防災社區為核心的USR計畫、智慧城市應用、氣候變遷等教學面向。另外,我也參與了部分跨校的教學交流合作,讓學生能夠走出自己的象牙塔,和來自不同領域的學生互動,站在不同的角度看議題,或許是在不確定性世代下,跨域整合研究的一項重要能力。教學中我也強調將理論科學及模擬工具應用於規劃的教學理念,希望能把過去在不同地方學到的跨域整合模擬技術觀念帶給學生,讓學生能夠更加體會到循證規劃(evidence-based planning)的重要性。 對我而言,教學是一段雙向的旅程,學生在學習中成長,我也在他們的回饋裡不斷被提醒:教育的使命,是幫助年輕人找到自己的方向,並且有勇氣去實踐,而能夠具體實踐的勇氣,或許就來自於他們手中能夠掌握的各種知識與工具。▼帶學生參加國發會智慧國土教學實作發表會給下一代的鼓勵 很榮幸能獲得「長虹青年傑出學者」殊榮,非常感謝基金會對我的肯定。這份肯定也提醒我,教育者的角色不應侷限於校園,而要把知識的價值擴散到更廣的社會。我希望未來能持續朝科技與社會實踐的方向努力,讓學生透過跨域合作,把所學應用在真實世界中。尤其在氣候變遷、能源轉型、災害管理這些迫切的議題挑戰下,教育必須培養新世代具備整合能力,能在複雜情境中做出判斷與行動。 近年來在相關部會與教育單位的努力下,逐漸看到新世代對於永續、環境相關議題的關注程度提升。印象很深刻的是,曾有機會於臺南市美術館,對一群充滿好奇心的小學生分享永續智慧城市的理念,在與小朋友互動的過程中,深刻體會到下一個世代對於相關議題的關心與掌握程度遠高於當時的我們,這也讓我看到世代傳承的潛力,期望我們的人居環境,在新世代的年輕人掌舵後能航向更永續的未來。未來的世界充滿不確定性,人工智慧的發展、氣候變遷的壓力、國際局勢的變化,將考驗新世代的智慧與勇氣,也期許下個世代的年輕人能夠朝跨領域、跨學科的知識滋養與學習努力,能夠在學術研究的基礎上,思考更多應用層面的價值,腳踏實地的走出研究室與校園改變這個世界。