2020年10月27日 星期二

捐血小板心得

今天捐血小板時得知血紅素為14.6,印象中自己在過去將近5年的捐血過程中,未曾碰過這麼高的血紅素。



2020年10月24日 星期六

CCM Tour Oct. 24 :糾纏不清的不同種相思樹

今天參加CCM正式志工授證,順道過來觀察糾纏不清的相思樹。

中科台中園區中科路與西平北巷交叉口的空地,種植一些相思樹。部分為台灣原生種的相思樹部分為耳莢相思樹。

兩者都是豆科(Fabaceae)相思樹屬(Acacia)的植物,成長型態類似,只有出生時的葉子是真葉,之後的葉子全是真葉退化後,由葉柄演化而來呈現鐮刀狀的假葉。

兩者最顯著的外觀差異如下:

耳莢相思樹的樹皮呈現褐色,具縱裂紋


2020年10月17日 星期六

CCM Tour: Oct. 17 中科台中園區

 今天到自行車文化探索館參加特殊志工訓練,時間跟平常執勤的時間相同。

跟平常一樣採取BBW的通勤方式,騎腳踏車-搭公車-騎腳踏車到探索館參加訓練。

今天的生態觀察點是中科路,管理局到通山公園附近。一開始只是要度過腳踏車的15分鐘限制,卻被臺灣海桐的身影吸引,乾脆就在這個區域觀察。


2020年10月9日 星期五

生物策展者的雜思

 在Youtube聽自己喜歡的老歌時,突然想到影片中的歌星,譬如正在收看林慧萍的情難枕這首歌[1],想到有人幫她掌鏡,剪輯影片,並且上傳到公共影音平台,讓如我等喜歡聽這位歌星唱這首歌的人,可以隨時欣賞,真是嘉惠大眾。


2020年10月6日 星期二

毬蘭開花歷程

原產於印度的毬蘭是多年生草質藤本植物。毬蘭的革質葉片很厚實,這個特質讓它耐乾旱。
毬蘭大約在春夏期間開花,由葉腋處長出花莖,其繖形花序是由十數朵的星狀花朵呈半球形方式排列。每一朵小花大約1公分大小,由5枚乳白色花瓣組成,中間粉紅色如水晶般的副花冠,構成令人讚賞的樣貌。

觀看毬蘭由花苞到綻放的過程也很有趣

2020年10月4日 星期日

CCM Tour: Oct. 3生態紀錄

又是一個摸蛤兼洗褲的日子,志工值勤兼中科園區生態觀察的日子。

距離上次來此已經超過一個月,有新的發現。


2020年9月28日 星期一

繆爾之夏日山間之歌(My First Summer in the Sierra)書籍閱讀雜思

著作大綱

被譽為「國家公園之父」的約翰繆爾,於1911年出版的「My First Summer in the Sierra」一書[1],將他於1869年6月3日,到同年9月22日止,超過100天的時間,陪同被他稱為「唐吉科德」的戴藍尼先生,一路加州中央河谷,趕著一群超過二千頭羊,往內華達山脈碧綠草原放牧,過程中所觀察到山川景物與生態的紀錄。



2020年9月12日 星期六

2020淨灘心得

荒野保護協會台中分會,2020年9月12日於大甲松柏漁港南岸的西勢海堤,舉行淨灘活動。今年的主題是:愛海無距:誰是「沙」害者,焦點為:赤腳走在沙灘上的安全等級。

今年是第二次參與淨灘活動,工作內容為空拍淨灘過程中的影像。


2020年9月8日 星期二

豐原南坑山區的白環鸚嘴鵯與大冠鷲

白環鸚嘴鵯具有黑色頭部,深橄欖綠色羽色,頭部為黑色,前頸部白色頸圈。常棲息於淺山和丘陵的森林的樹梢或是電線上。

夏末清晨三隻並排停在樹梢的白環鸚嘴鵯,嬉戲之餘仍然對於周圍的動靜,做出機警的反應。

2020年9月5日 星期六

CCM Tour: Sept. 5 神岡圳前仁愛公園

往返住家與自行車文化探索館途中,到處都有可以短暫觀察生態的點。

神岡圳前仁愛公園有Ubike站場,是一個適合的地點。

這裡原是空軍退休官兵宿舍。其中的三處宿舍與綜合活動中心,因為建築物老舊損壞,故於103年轉供台中市政府開發為公園使用。


2020年9月1日 星期二

漫談MaaS服務-以台中為例

 MaaS一詞在2015年智慧運輸系統年會之後,開始逐漸廣為人知,MaaS聯盟也在稍後成立。

這是一種伴隨資通訊科技進步,共享經濟的興起,以及全球對於資源使用的改變與對於地球永續的覺醒,而出現的一種新的移動或交通服務型態。


2020年8月29日 星期六

徒步中國閱讀心得

 8月初欲在誠品網路書店購買樹的智慧一書,為了湊足免運費的金額,加購了一本特價的徒步中國[1]。

這一本書先前就聽過,但是沒有很刻意的去了解以及購買。

購買樹的智慧過程中,看到了這一本特價書。先看了作者雷克在YouTube上面的簡短敘述,發覺他的中文很溜,看起來也很風趣。又看了這本書的頁次有四百多頁,特價之後只有兩百多元,二話不說買了。


2020年8月28日 星期五

七人協力車ConferenceBike

 歐美街頭出現一台稱為ConferenceBike的多人協力車,精確說應該是7人座協力車[1]。

圖片來源[1]

豐原中正公園生態觀察

氣候不穩定的夏末,走了一趟豐原中正公園,也是有不少的收穫。
一直觀察其他生物,很少以人為觀察與拍攝對象,主要是涉及肖像權的問題。
那麼動物或是植物也沒有肖像權?
美國第九巡迴上述法院於2018年4月23日,對於善待動物組織(PETA)控告攝影師David Slater侵犯猴子動物肖像權一事做出判決,認為"動物沒有合法權利進行版權主張",換言之美國法院已經認證動物沒有肖像權[1,2]。

2020年8月27日 星期四

2020 UCI三大公路自行車賽資料

 UCI每年的三大公路自行車賽事,受到新冠肺炎疫情影響,比賽時間都受到影響。

以下為三大賽事的彙整。

2020年8月22日 星期六

CCM Tour: Aug. 22水崛頭附近生態

 今天(109/8/22)又是到自行車文化探索館執勤的日子,按照慣例先到周邊拜訪生態界的朋友。

中科管理局前方水池旁一隻白色的鴨子,看到我接近,竟然主動靠過來,看它的眼神是在討東西吃。顯然在此活動的人餵習慣了。剛吃完早餐,剩下一點麵包屑,它也吃得津津有味。不過它還算識相,最後還是乖乖的回去吃旁邊的蔓花生花朵。

剛剛進入農曆七月,俗話說"七月半鴨子不知死活",顯然它沒聽過這句話!



2020年8月13日 星期四

CCM Tour: Aug. 13 筏子溪起點與中科生態觀察

 到自行車文化探索館值勤前後,也騎UBike到附近做生態觀察。

沒想到卻是禍不單行,先是掉了悠遊卡,稍後連皮夾也掉了。早上掉了皮夾還渾然不知,傍晚才知道掉了,幸好晚上就得知身在何處。

被稱為台中迎賓河的筏子溪,是由兩條灌溉溝渠在大雅橫山附近合而為一之後,始稱為筏子溪。

灌溉渠1

2020年8月5日 星期三

2020年海洋影展 望海遇川導讀資料

日期: 8/9/2020 PM02:00 ~ 04:30
地點:國立公共資訊圖書館


這是2010年完成的紀錄片,並於2010/5/25首播
影片主要敘述人們對於大甲溪開發的歷史,並探討影發的問題,包含:
中橫公路開闢
上游溫帶農場開發,以及後續引發的環境問題
中游水力發電所需水壩興建,阻斷水中生物迴游問題
下游水圳
活水溯源 第2集 源鄉 大甲溪


台中市政府配合2018年台中花博,而出版飛閱大甲溪一書,書中並且提供約17分鐘的影片以及相片。
這本書與影像內容,呈現大甲溪美好的一面,以及沿途的人文景觀。
飛閱大甲溪 : 探訪臺中的母親之河

飛閱大甲溪 探訪臺中的母親之河

這是台電官方所出版,介紹大甲溪各電廠開發的歷史與營運狀況
大甲溪發電廠 :水力開發蛻變與綠能永續

這是文史工作者,對於葫蘆墩圳開發的歷史,以及水圳的分布與溝渠的介紹。
葫蘆墩圳開發史

這是在2014年出品的紀錄片,敘述美國水壩興建的歷史背景,以及現有水壩的狀況。本紀錄片也訪問各相關人員,特別是正反雙方的意見。也詳細敘述反對水壩興建人士,所採取的一系列活動內容。
對於自1997年開始以來,陸續拆除現有水壩的過程,也有詳細的紀錄。
DamNation | The Problem with Hydropower

我們的島 穿梭島嶼20年-危機 大甲溪 (第983集 2018-12-03)

荒野保護協會2019年12月1日所舉行之河川廢棄物快篩工作坊的報導。海洋廢棄物問題,引起各方的關注,然而這些廢棄物有很大一部分來自河川。知道河川廢棄物的狀況,並且給予有效的處理,就可以減少海洋廢棄物,這是從源頭下手的好策略。這個工作坊的目的是學習如何快速評估河川廢棄物的數量,然後使用可能的方式予以清除。
河川廢棄物快篩工作坊

荒野台中分會每年都會舉行國際淨灘活動,邀請各界人士參與。這是2019年9月21日在大甲松柏漁港進行之活動的紀錄。
2019不只撿更要減國際淨灘.台中.管定了

Google永續,提供一些植基於Google Earth的環境觀察地理資訊系統

全球森林觀察,提供全球森林的歷史與現況資訊

全球地表水資源觀察,提供全球地表水資源的歷史與現況資訊

環保署 環境資源資料/河川水質監測與指標資料

last updated: 8/6/2020

2020年8月4日 星期二

3D列印碳纖電動輔助自行車?

3D列印碳纖維電動輔助自行車是很吸引人的標題。
位於美國加州的新創公司SUPERSTRATA,於2020年7月的報導中提出,推出號稱全世界第一台,客製化3D列印耐衝擊的一體成形碳纖電動輔助自行車[1]。
該產品透過募資平台Indiegogo集資,預計2020年12月底前出貨[2]。
SUPERSTRATA[1]
自行車價位約USD2000~2800,電動輔助自行車約USD4000。由募資網站的資訊顯示,集資金額超出預期募款金額甚多,看起來很多人熱烈響應。
當今主流的3D列印技術包含熱熔融層積(FDM: fused deposition modeling)、光固化(SLA)與雷射粉末燒結(SLS)三種,FDM是最普遍的技術[3]。
FDM的製造程序是將可熱塑性的複合材料,例如ABS或是PLA製作成長條形,如線一般纏繞在圓形的捲軸上。打印時,將原料抽出經過加熱頭加熱成流體狀,在由噴嘴射出。過程很類似DIY手工藝使用的熱熔槍。
FDM列印過程展示[4]
FDM列印使用的原料ABS或是PLA強度均不佳,因此有人想到加入某些原料讓強度增加,輕量化強度佳的碳纖維當然是選項之一。做法是將碳些微切成長度比3D列印噴嘴小(小於0.4mm)的小屑片,並且混合到原來的列印原料中。
雖然仍有碳纖維,但是跟傳統的碳纖維已經有很大的差異,因為不再是長纖維狀,而是非常短的纖維屑片。不過這並不表示它的強度不如原始的纖維絲弱,特別是與強度相對高的塑膠材料,例如尼龍,混合時強度可能更好[5]。
下圖為位於美國加州的MatterHackers公司的NYLONx碳纖維強化尼龍絲,內涵20%的碳纖維(以重量計算)[6]。
NYLONx[5]

由MatterHackers網站所提供的資訊,技術與價格看起來都已經達到親民的程度,所以新創公司順勢推出3D列印自行車,可以說是水到渠成。
依據該公司對於產品的介紹,車架跟前叉使用熱塑性碳纖維複合材料(Thermoplastic Carbon Fiber Composites),這應該就是跟NYLONx類似的原料,只是用比較專業的名詞描述。
碳纖維原料大廠TORAY所生產的熱塑性碳纖維複合材料CFRP TORAYCA™Resin,主要透過射出成型技術量產複雜形狀的產品或零件[7]。
以碳纖維為原料製成各種產品時,一般來說可以使用三種方式:
單一方向預浸(UDPP)
先進鍛造碳纖複合材料(AFCT)
射出成型(Mould Injection)
上述三種製造程序所使用的雖然都是碳纖維,但是在不同的製造過程中,會以不同的原料形式出現。那3D類印跟這三種有何關聯?
就我自己對於射出成型與FDM 3D列印的認知,兩者有蠻多相似之處[8,9]。
FDM列印的原料是長條型棒狀原料,而射出成型的原料則是細小顆粒狀。
兩者的原始狀態是固體,生產過程首先須將原料加熱成液體狀,透個直徑很小的噴嘴,將液態的原料由噴嘴射出。
FDM機器將噴出的原料,依據所要生產之成品的形狀,以很薄的薄層逐一累積成最後的形狀,類似將奶油擠在蛋糕上,形成各式花樣一般。
射出成型則是將液態狀原料射到一個跟最後產品外型吻合的模穴中,並且將之注滿。
兩者皆須等待一段時間,讓尚為半固化液態的成品冷卻並固化後,再行取出進行後續的程序。
西班牙Castilla-La Mancha大學的一群研究人員,最近發表以尼龍(PA6)為原料,分別以3D列印與射出成型製作成品,並比較兩種方式所產生的成品的各種特性[10]。所使用的原料是3DX Tech公司的CarbonXTM CRF-Nylon為3D列印原料,內含重量為20%的碳纖維,射出成型也使用相同成分的材料,只是形狀為顆粒狀。
研究結果顯示,3D列印件的抗拉強度比射出成型件差,這與其他研究報告的結果吻合。兩者在壓縮試驗部分,呈現類似的響應。
3D列印件的剛性優於射出成型件。
對於抗拉強度與壓縮試驗之間的比較顯示,這種碳纖維強化聚合物,不論哪一種製造程序中,在壓縮性與拉伸性負載下,會呈現不同的行為。因此在選擇製造程序時,產品的哪一種特性是重點,是很重要的因素。

3D列印
射出成型
發展年代大約1980年代出現大小輪骨董車出現的隔年1872年,核准射出成型第一個專利
原料型態線狀顆粒狀聚合物
生產型態適合客製化生產適合大量生產
抗拉強度略差
剛性略差
壓縮性相同相同
不過觀察該公司在Youtube上發表的產品影片,才三個星期,簡直是一面倒的噓聲,真是令人產不忍賭[11]。甚至有人說,就不要太認真了,因為這個產品不會上市!老實說我有同感!
不過還真想看看3D列印的電動輔助自行車的效果如何。

參考資料
  1. SUPERSTRATA, https://www.superstrata.bike/
  2. Indiegogo, Superstrata Bike, https://www.indiegogo.com/projects/superstrata-bike#/
  3. 3DMART, 3D列印知識】新手入門:常見3D列印技術比較及原理(2019.12.17更新),https://3dmart.com.tw/tutorials/comparing-fff-sla-and-sls-technologies
  4. https://www.youtube.com/watch?v=m_QhY1aABsE
  5. Fabbaloo, Is “Carbon Fiber” 3D Print Material Really “Carbon Fiber”?, https://www.fabbaloo.com/blog/2017/7/18/is-carbon-fiber-3d-print-material-really-carbon-fiber
  6. MatterHackers, NylonX Carbon Fiber Filament - 2.85mm (3kg), https://www.matterhackers.com/store/l/nylonx-carbon-fiber-filament-300mm-3kg/sk/M22FN3AQ
  7. TORAY, TORAYCA™Resin, https://www.toray.eu/products/plastics/pla_0080.html
  8. 蔡穎玫、葉羽馨、王茂齡。「當我塑膠?」欸!塑膠生成學問高!。科技大觀園。https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sTHl.htm
  9. 林鼎勝。3D列印的發展現況。科學發展。 503期。2014/11, PP32~37。https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10311-04.pdf&vlId=254DBE09-AB70-4348-B759-E678BD8862FD&nd=1&ds=1
  10. Verdejo de Toro, E., Coello Sobrino, J., Martínez Martínez, A., Miguel Eguía, V., & Ayllón Pérez, J. (2020). Investigation of a Short Carbon Fibre-Reinforced Polyamide and Comparison of Two Manufacturing Processes: Fused Deposition Modelling (FDM) and Polymer Injection Moulding (PIM). Materials, 13(3), 672.
  11. https://www.youtube.com/watch?v=PxRa0JyILQE&feature=emb_logo

2020年8月3日 星期一

淺談與應用GIS與政府公開資訊關心大甲溪

大甲溪流經區域全部在台中市境內,為了灌溉豐原週邊地區,200多年前開闢的葫蘆墩圳,稍後開闢的八寶圳,以及日據時代為灌溉新社地區而闢建的白冷圳,都是源自大甲溪,說它孕育是大台中地區的母親之河,一點也不為過。隨著時代的變遷,200年前在下游闢建水圳,所建構的綿密灌溉水利設施,其功能已經由原來的灌溉轉換成區域排水,或是都市裡面的水景觀,也當成洪水期間的緩衝功能。
大甲溪沿岸除了下游后里附近有紙廠之外,沿途沒有什麼大型會汙染水質的工廠,東勢以上沿途也沒有什麼特別的住家,除了在谷關與梨山環山地區之外。嚴格說起來大甲溪周遭環境還好。

中上水庫的影響
大甲溪的六個水壩都已經存在多時,除了石岡壩是屬於水力單位管轄,其他的5個都是台電所管轄的水庫。
因為大甲溪上雖然有洄游性的魚類,但是種類不多。不像水壩國度影片[1]中所介紹華盛頓州幾條著名河流,是鮭魚返鄉產卵繁殖的必經路線。而這些水壩的存在確實也阻擾了他們的傳宗接代使命,人們也知道這種情形,所以才會有人工孵育場的出現,協助鮭魚可以在河川上 繁衍然後回到大海。
所以大甲溪的水壩是否要拆除,並沒有那麼樣的迫切性。而且現在大家對於石化燃料發電的疑慮與管制,替代的綠色能源開發與興建是一條必須要走的路。
綠能的三個主要來源:風力,太陽能與水力都各有他們的一些潛在的缺失。太陽需要用用到可觀的土地,風力發電機方面,即使是離岸的風力發電也會對環境造成一些影響。水力發電當然也是會有負面的影響。兩相其害取其輕,在還沒有找到更好的綠能來源之前,水力發電還是屬於綠能的一環,所以現在的重點不在於是否要拆掉水壩,而是要怎麼樣讓水壩可以持續的運轉,可以長久使用甚至超過他預期的使用壽命。因為劇烈天氣越來越頻繁,水壩還是有一些正面效益。
台灣是一個水資源缺乏的國家,下雨的季節不平均,水壩可以在雨季儲存一些水,讓旱季可以使用。在洪水期間也可以調節河川的水量。
水壩的壽命取決於淤積的程度,一個淤積嚴重沒有辦法蓄水的水壩,就是死亡的水壩。 有兩個做法可以延長壽命,第一個是定期的將淤積物清除,這通常需要耗費龐大的人力物力,而且通常效果不張。第二是讓淤積的程度減緩,甚至不會淤積。淤積的主要的來源是兩岸的土石,土石沖刷量的多寡受集水區所覆蓋的植被密度影響。集水區有非常完整的植被可以保護土石,下雨期間不會被沖刷下來,如此不僅可以積蓄水量又不會造成淤積,這個是維持水壩壽命的最關鍵作法。
森林是水的故鄉,有完整健康的森林,才得以確保生命要素之一的水。關心水資源,就需要關心與保護水資源的集水區。
大甲溪的集水區主要是雪山山脈。大甲溪自二十世紀初開始就命運多舛,中上游附近日據時代1910年代開發的八仙山林場,以及政府於1950年代開發的大雪山林場,兩者都是直到1980年代才停止砍伐。這段期間有大量的林木被砍伐,也間接造成大甲溪的危機。因為樹木被砍伐後,土表容易受到雨水沖刷,增加水庫淤積的速度。
目前最嚴重的是梨山地區的開發所造成的影響,從早期的溫帶水果到現在的高冷蔬菜。這種情形雖然已經受到政府的重視,也在進行相關的處理,但是都還是在進行式。從Google影像或者各方的影像資訊,可以看出梨山週遭的樣貌幾乎是光禿禿的一片,它又剛好位在德基水庫的集水區,這種情形實在是令人憂慮。破壞容易,但是復原需要更長的時間,而且不一定可以趕得上,各種補救措施可能會緩不濟急。

遙測與地理資訊系統
自從人造飛行器可以飛上天空後 ,就出現空拍的影像,但是這些空拍影像,通常無法在仿真的平台上呈現, 讓人們更輕易方便的審視影像的內容,與地理位置之間的關係,也就是俗稱的地理資訊系統。
對於整個集水區的即時資訊蒐集,最常使用的方式是遙測技術。
例如剛於105年完成的全國森林資源調查報告,就是以飛機取得的空拍影像,配合地面樣區調查為依據,所進行的調查成果[2]。
21世紀資訊科技快速的進展,加上2004年Google併購Keyhole這家公司,取得該公司開發的地理資訊系統,變成Google earth這個名稱,讓地理資訊系統快速的融入到一般的民眾生活中。
Google對於永續的付出不遺餘力,其中在Google Earth這個平台上,透過地理資訊系統,視覺化地呈現地球上生態與環境的變化情形,讓民眾可以很容易理解[3,4]。
這有很大一部分來自於與Google Earth原始開發keyhole有密切合作的Rebecca Moore的推動有關。Google於2004年10月收購Keyhole公司,稍後Rebecca Moore也加入Google,成為Google Earth團隊的一員[5]。
在Rebecca Moore的推動下,Google透過Google Earth Outreach慈善計劃,對非營利組織捐款與提供協助,這些通常是跟Google Earth或是Google Map相關聯[6]。
根據Rebecca Moore 2018年在Bioneers活動中的分享報告,2005年住家附近有一項伐木計畫,居民擔心該計畫會影響居住地區的安全,但是又苦無有力的證據。因此她便利用自己的專長,以及熟悉的GIS工具,製作出視覺化的圖像,清楚的呈現風險的所在,最終使得該項伐木計畫中止[7,8]。
有了這個開頭,她繼續與其他團隊合作,也利用Google給予部分的工作時間,可以進行自己有興趣的計畫的機會,繼續研究與深入視覺化森林資源的內容。
Moore在2009年於丹麥哥本哈根舉行的聯合國氣候變遷大會 (COP15)上,首次展現已Google資料、空間與高效能運算能力為基礎的Google Earth Engine,處理全球巨大資料量,特別是NASA所取得的影像的優異表現,以不到一秒鐘的時間,就可以視覺化地呈現森林的變化。
這項成就吸引馬里蘭大學團隊的注意,並協助讓這個系統更完善。
過程中,為了數位化可以讓Google Earth Engine處理的65萬張地球影像,Earth Engine透過雲端運算,讓1萬台電腦平行運作,來處理這些資料。
這個平台的原型發表後,Earth Engine 團隊便免費提供熱帶國家森林監控的支援。
對這個平台提供資料以及技術支援的單位包含,主要任務是研究全球地表變化的方法,成因和影響的馬里蘭大學全球土地分析與探索實驗室GLAD(Global Land Analysis and Discovery)[9],Google,美國地質調查所USGS(United States Geological Survey)和NASA,並使用美國太空總署 (NASA) 之地球觀測衛星Landsat的衛星圖像,在全球範圍內繪製樹木覆蓋率。
另一方面,世界資源研究所(WRI)基於回應森林砍伐、沙漠化與氣候變遷,初期獲得芝加哥John D.和Catherine T. MacArthur基金會提供的1500萬美元,於1982年成立。其使命為驅使人類社會,保護提供當今與未來的世代賴以生存的地球環境。特別關心氣候、能源、食物、森林、水、永續城市與海洋相關主題[10]。
在森林這個領域,WRI於1997年建立全球森林觀察(GFW: Global Forest Watch)[11],初期只是一個NGO的網絡,關心喀麥隆、加拿大、印尼與加彭。後來逐年擴大關心範圍,並與關心這個主題的其他公司與組織合作。
Google與WRI兩個原本獨立卻對森林資源高度關注的團體,後來也攜手合作,Google Earth Engine運用GFW豐富的全球伐木資料,打造更完善的平台。因為有雲端運算技術為後盾,GFW以近乎即時的方式提供更豐富與即時的全球森林動態訊息。
美國奧杜邦學會每年春天會頒發瑞秋卡森獎,給對於環境與保育有卓越貢獻的女性人士,因為她持續對於生態與環境議題的付出,使得她於2016年獲得此獎項[12]。

公民運用公開GIS平台維護大甲溪
關心大甲溪關心有很多方式,例如可以在自己能力所及的範圍,關心某一段區域的即時狀態,發現問題即時向有關單位反應,或是定期到某些固定點觀察,這些都是關心環境與大甲溪的方式之一。
運籌帷幄之中決勝千里之外,對於大甲溪流域這麼大的範圍,如果要僅憑個人親身前往作觀察,限於與精力的關係可能會力有未逮。在這個資訊科技特別是地理資訊系統很完善的時代,可以利用這些工具來協助。
其中以Google為基礎的各式地理資訊系統,可以提供很多的環境資訊,包括森林的現況,水資源狀況,與全球各地環境的狀況,都可以用時間與空間的方式呈現,一般民眾可以輕易的了解來龍去脈與現況。
接下來以將要以全球森林觀察為例子,說明如何得知大甲溪流域的森林即時資訊,以及歷史的變化趨勢[13,14]。

依據GFW的資料,台灣主要森林的流失程度,大約在中央山脈的範圍與週邊,在此分析中僅考慮樹木互相重疊的原始森林地區[15]。
台灣在2002~2019年間失去6480公頃的森林,大約占台灣森林面積的1.1%。此舉導致這個期間的樹木覆蓋率減少約17%。
歷史趨勢圖中可以發現2009年流失的特別嚴重,主要受88風災重創台灣南部所致。
GFW所展現的資料也顯示台灣並沒有完整的森林(Intact Forest),這種森林的定義是範圍夠大,可以維護本地的生物多樣性,而且沒有明顯的人類活動跡象。
除了民眾主動進入平台查探之外,也可以透過訂閱,如果關注的地區,例如台灣或是台中,森林有發生變化時,就會透過電子郵件發出訊息。
這些資訊或許稍嫌粗淺,不過卻可以讓民眾很容易的得到資訊,或許有人可以從中洞悉蛛絲馬跡,而讓可能的災害防範於未然。

水資源
關心溪流最直接的是溪水本身,關心的內容包含水文的變化,水質與水量的變化等。
歐洲委員會的聯合研究中心在哥白尼計劃(Copernicus Programme)的框架內,將過去36年間全球水資源的變化情形,建立了水資源數據集,並以地理資訊系統為基礎,以空間與時間的面相呈現[16]。
主要顯示的資訊如下:
水量(Water Occurrence):標示1984~2019年間水量的變化情形,刻度為有時候有水~經常有水。
水量變化的強度(Water Occurrence Change Intensity):標示2000~2019年間水量的變化情形,刻度為下降~無變化~增加。
水的季節性(Water Seasonality):標示2019年間水量的變化情形,刻度為隨季節性變化~保持不變。
年度水循環(Annual Water Recurrence):標示1984~2019年間水量的變化情形,刻度為>0% ~ 100%。
下圖為大甲溪流域相關資訊的截圖。
在水質監測部分,環保署環境資源資料庫提供各式環境資源的監測情形。在水資源部分提供「重要河川的水質概況」與「河川水質監測與指標資料」[17],前者提供河川每年統計資料,後者提供每個月的監測詳細資料。
這個資料庫可以看到由龍安橋往下到出海口之間,9座橋梁的水質採樣資料,以各別月份或是長期資料的方式呈現。下圖為2020年5月份各監測點的採樣資料。
逝者已矣,來者可追,認識大甲溪的過往以及所面臨的問題與潛在危機之後,民眾可以透過適當的方式與工具,一起來關心包含大甲溪在內的所有河川。
森林是水的故鄉,大海就是水的歸宿。海納百川,除了接納河川的水之外,也接受了包含垃圾與砂石等水所帶下來的所有東西。
河水透過水循環送回到水的故鄉,砂石透過岩石循環,以火成岩之姿重新回到地表。而人類自己產生的廢棄物,很多會經由食物鏈回到我們的身上。
關心海洋就要從關心河川開始,因為很多海洋廢棄物都是經由河川管道進入海洋。因此荒野對於海洋的關心,已經由常態性的淨灘與淨溪活動,到透過快篩河川廢棄物,了解河川沿岸廢棄物的狀況,發現廢棄物的熱點,並且在它們進入海洋之前予以攔截與處理。
透過公民的力量,善用各種方便有效的工具,大甲溪的未來會更好。

參考資料
DamNation | The Problem with Hydropower, https://www.youtube.com/watch?v=laTIbNVDQN8&t=1611s
台灣森林資源調查成果https://www.forest.gov.tw/0000052
Google永續(sustainability), https://sustainability.google/intl/zh-TW/
提供一些觀察與探索環境變遷的地理資訊工具, https://sustainability.google/intl/zh-TW/tools/
Rebecca Moore (scientist), https://en.wikipedia.org/wiki/Rebecca_Moore_(scientist)
https://www.google.com/earth/outreach/
https://sustainability.google/intl/zh-TW/projects/forest-watch/
https://www.youtube.com/watch?v=eTKmJhNjFGY&t=3s
https://glad.umd.edu/
https://www.wri.org/
https://www.globalforestwatch.org/map?map=eyJjZW50ZXIiOnsibGF0Ijo5LjM2MjYxMDE5MTI4MzYxNSwibG5nIjo3Mi4wNjEzMTQ3NjczOTQ2Nn0sImJlYXJpbmciOjAsInBpdGNoIjowLCJ6b29tIjoyLjk5MDMxMTgwMDAzNjkwODR9
Rachel Carson Award, https://en.wikipedia.org/wiki/Rachel_Carson_Award
台中的觀察www.globalforestwatch.org/dashboards/aoi/5f12b114825a25001bf8ca4c
台灣的觀察www.globalforestwatch.org/dashboards/aoi/5f12a5ce825a25001bf8ca49
https://gfw.global/3jdXrIt
水資源變化資訊https://global-surface-water.appspot.com/map#v=24.26745,121.2247,10.692,latLng&t=0.00&l=wc
https://reurl.cc/0o73kk






水壩國度紀錄片內容摘要

水壩國度[1]這一部影片是2014年發行的一部紀錄片,Damnation其實有兩個意思,如果用原來這個字的意思是有點罵人的髒話,但是如果把它拆開Dam nation也可以解釋為水壩國度,就是說一個到處都是水壩的國家。
作者會用這個字應該有兩層意義,如果是比較正經的場合他可以用水壩國度這個說法,但是如果是對於要嘲諷的場合,他就會用另外一個意義來形容。
影片中所介紹的水壩都是集中在華盛頓州跟奧勒岡州附近,另外有一座是在大峽谷國家公園。 這些地方主要都是鮭魚生活的環境,所以鮭魚在性成熟後會沿著溪流回到出生地產卵,然後結束他的生命。
在洄游的這個過程中,有很多生物會依賴他們的回來而當成食物來源,當然人類是其中之一,特別是早期的印第安部落,洄游的鮭魚是他們主要的食物來源之一。還有在美洲大陸眾多的動物,特別是熊會利用鮭魚洄游的這個期間,大吃特吃的準備度過冬眠。
而河道上的水壩,讓這些鮭魚無法返鄉傳宗接代。影片中訪問華盛頓大學一位教授,他談到雖然已經100年了,但是鮭魚仍然遵循祖先的 思維在水壩下方,希望能夠越過水壩回到祖先的產卵地,繼續延續生命。聽到這件事情覺得心酸,不論是人類的無知也好或者是故意,都造成鮭魚的災難。
所謂的無知是在新建水壩的時候,或許並不知道鮭魚的需要回到他的出生地產卵這件事情。有意是因為後來已經知道這個事情了,但是卻不思考如何解決,包括將這些水壩拆除的考慮選項。
這部片子最特別的地方是有很平衡的報導,他訪問了強力鼓吹拆除水壩的生態運動人士,也訪問了電廠人員以及政治工作者,還有其他支持水壩繼續營運的人們。雖然可以看出導演有意導向支持拆除水壩,他還是盡量地採取得平衡報導,這是一個值得讚賞的作為。
特別是訪問了印第安部落的人,在他去世的第二年2014年水壩才拆除。蠻值得推薦的一部片子。
其實水壩興建的歷史非常悠久,而且不是只有人才會興建水壩,河狸就會新建水壩,這個過程也會改變河流的生態,但是河狸築壩所造成的影響,比較不是那麼全面性的,而且是在比較小的支流建造,即便造成影響,範圍與層面也不會那麼大。
這一部片子大概是一個半小時,裡面有蠻多值得推薦的畫面,特別是水庫爆破的畫面,以及在水庫爆破拆除的前後人們的反應跟言論。

依時間序列的摘要
影片以羅斯福總統於1935年9月30日,在美國最大的水庫胡佛水庫落成時的談話開始。胡佛水庫興建於科羅拉多河之上,位於拉斯維加斯東南方約48公尺處,霸高約為220公尺,是美國最大的水壩。這個水壩將原本為沙漠之地,變成可以居住與耕種之處。
接著探討美國水壩發展的歷史。
美國早在1640年當一群移民者抵達新大陸麻州的Scituate後,第一件事情當然是興建教堂,接著就是建造一座水壩,提供動力用來研磨玉米以及鋸木頭,這是美國有歷史記載的第一座水壩。
水壩原來用來提供水力磨坊之動力來源。
1880年愛迪生製造燈泡,美國首先在尼加拉瀑布利用水力發電。
19世紀水庫主要提供動力來源。
初期技術不佳,水壩潰堤的情形時有所聞。
二十世紀水庫興建的速度加快,1920~1950之間興建1萬座,1950~1980之間則是4萬座。
依據美國前內政部秘書所述,美國霸高超過1公尺的水壩超過7萬5千座,等於自傑佛遜總統於1801年就任以來,以每天建造一座的速度在增加。
1902年聯邦政府頒布新墾荒法(Reclamation Act ),提供西部17個急需灌溉的州所需的建設工程基金,透過發展灌溉系統,促進了西部的開發,並支持小型的農業家庭。
也成立一個隸屬內政部的美國墾務局(Bureau of Reclamation),統籌水資源的開發應用與管理,以及隨之而來的水利發電項目。
不過該法所實行的項目,導致很多不永續的沙漠農業,以及快速的城市發展。
優勝美地的Hetch Hetchy山谷建水庫,用於供應舊金山居民所需。
1931年經濟大蕭條期間 興建胡佛水壩與大古力水壩(Grand Coulee Dam)
1950~1970之間興建了3萬座水壩
1973年尼克森推動瀕臨物種法(Endangered Species Act),該法案授權政府得以透過徵收土地,以保護魚類、野生動物等本土物種,也限制包含甲殼類、軟體動物、哺乳類,魚類,鳥類和兩棲動物在內,未經過許可不得進口。
(0:11:00) 1997年位於緬因州全長為240公里之肯納貝克河(Kennebec River)上,有162年歷史的Edwards水壩,成為美國第一個除役的水壩。
美國河川保護組織稱2011年為河流之年,因為游這一年開始啟動多個拆除水壩計畫,包含在奧林匹亞國家公園境內的Elwha水壩
Glines Canyon Dam 私人興建於1927年興建的水壩,於2014年拆除 是當時被拆除的水壩中最大的
訪問Glines Canyon Dam的經理,他對於還可以運作多年的發電設備與水壩,就這麼硬生生的被終止運作,並準備拆除深感不解,但只能接受現況。他質疑20年之後回頭看,是否會覺得拆除水壩似乎沒有太大改變。
美國西北部華盛頓州哥倫比亞河上的大古力水壩(Grand Coulee Dam),主要功能為水力發電與農業灌溉,是美國最大的水利發電設施,也是世界上最大的混凝土結構之一。
1957年興建 Dalles dam 將原住民傳統捕魚領域 Celilo falls給淹沒 (28:30)
為了解決水壩阻斷鮭魚洄游問題,設置Salmon hatchery elwha鮭魚孵化場,以人為方式孵育小鮭魚,讓其順流至大海。但是成效不彰,又有近親繁殖問題。
Lake powell因為Glen Canyon水壩興建而出現,淹沒了美國第二大的自然保護區。據估計這個湖讓科羅拉多河的水蒸發了8%,是導致河流抵達加州灣前就已經斷流的原因之一。

反對水壩的運動人士發動一連串和平的抗爭
1981年在格倫大峽谷水壩上,將一塊非常長的黑色塑膠布由壩頂垂下,象徵大壩潰堤
1987年運動人士在優勝美地Hetch Hetchy水壩上以油漆畫出裂縫,並寫下Free the river,屬名國家公園之父卡謬。
1987年 奧林匹克國家公園的Glines Canyon dam油漆上裂縫,並寫上ELWHA BE FREE, 這個夢想在26年之後實現,這個水壩被完全拆除(1:07:30)
Elwha dam 2011年拆除2012年完成 。封存在水壩內一個世紀,被全伐的古老森林再度重見天日,而原本淹沒區的生態與環境,在一年之後就都回來了
接下來拆除Condit水壩,它也是在2011年被拆除。 (1:13:00)
水壩拆除後民眾可以在溪流中泛舟。
緬因州有800多個水壩,很多已經過時。2010年配諾博斯河流恢復基金(Penobscot River Restoration Trust ),籌資2400萬美元從當地PPL電力公司手中買下Penobscot河上的三座水壩。
2012年拆除 Great works dam
2013年拆除 Veazie dam

生物學家Nate Gray接受方問時提到,Charles Lindbergh說過"如果我必須在鳥類和飛機之間做選擇,我會選擇鳥類"。他則引用這句話並換成電力和魚,他會選擇魚。
有史以來最野心勃勃的河流復原計畫,為計劃在北加州的克拉瑪斯河(Klamath)上拆除鐵門水壩(Iron agte dam)

奧勒岡州Gold Ray Dam拆除 (1:19:30)
明尼蘇達的Minnsota Falls Dam拆除(1:20:00)
奧勒岡州Marmot Dam拆除(1:20:20)
值此大力拆除水壩之際,阿拉斯加政府卻於2014年批准在蘇西特納河興建一座耗資50億美元的水壩(Susitna Hydroelectric Project),如果成功興建,它224公尺的霸高,將是美國第二高的水壩。不過依據維基百科的資訊,該項計畫於2016年被否決。

片尾在廢棄的Matilija水壩上畫出一把大剪刀,象徵要把水壩剪開。

Anna Lieb在美國公共電視上發表的一篇關於拆除水庫的文章[2],用了淺顯易懂的比喻:
大古力水壩(Grand Coulee)水壩使用的水泥,足以讓整個曼哈頓地區撲滿4英吋厚的人行道。
胡佛水壩壩頂高到足以讓幾乎每一座舊金山的建築物都變成侏儒。
大峽谷水壩在乾旱沙漠的心臟地區,塗鴉出一座186英里長的湖泊。

對比資料
依據經濟部水利署水利規劃試驗所的資料,灣本島至民國104年底止水庫計有66座。大甲溪的6座水庫中,石岡壩管理單位是經濟部水利署中區水資源局,其餘的5座為台電管轄[3]。
中國目前有超過98000座的水庫,其中超過94000座是屬於小型水庫[4]。

參考資料
  1. DamNation | The Problem with Hydropower, https://www.youtube.com/watch?v=laTIbNVDQN8
  2. ANNA LIEB, The Undamming of America, PBS, 8/13/2015, https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/dam-removals/
  3. 台灣的水庫,水利規劃試驗所,https://www.wrap.gov.tw/pro13.aspx?type=0101030000
  4. 中國新聞網,水利部:已對11251座小型水庫進行了暗訪督查,北美新浪,6/10/2020, https://m.us.sina.com/bg/china/chinanews/2020-06-10/detail-ifzxezfq4214903.shtml

2020年8月1日 星期六

淺談電動自行車與電動輔助自行車

穿梭於大街小巷的電動二輪車輛,有各種不同的形式,如何予以區分?一般將電動二輪車輛區分為電動輔助自行車與電動自行車,依據道路交通管理處罰條例第69條[1]的定義:
電動輔助自行車:以人力為主、電力為輔,最高行駛速率為時速25公里,最大車重為40公斤。
電動自行車:以電力為主,最高行駛速率為時速25公里,最大車重為40公斤。
兩者最大差異在於電動輔助自行車以人力為主,所以會有傳統自行車的踏板與傳動機構。
回想將近40年前在海軍艦艇上服義務役時,每次船艦要移動到另一個港口時,就會看到一些官兵,將碼頭上不管是自己還是別人的車子弄上船,以便到下一個港口可以使用。因為當時的規定,在艦艇上服役的官兵不得騎乘機車。自己雖身為軍官,仍然因為騎機車被港口崗哨攔下並記上違反軍紀,還好後來有處理掉。



假日豐原火車站自行車停車場,被電動自行車淹沒
有這個經驗,在台灣外籍移工逐漸增多,而且以自行車為代步工具的年代,即使自己通勤的自行車為殘破不堪的舊車,還是會小心的上鎖。
曾幾何時電動自行車普及後,外籍移工成為台灣最大的使用族群,就比較不擔心自行車被竊這件事情。因為他們不能騎乘需要駕照的機車,騎乘方式類似機車卻不用考照的電動自行車是最佳的選擇。
一般人對於電動自行車何時出現,絕大多數人應該都會認為是近一、二十年的事情。

電動自行車草創期
依據歷史資料顯示,第一個電動自行車專利是由美國專利局於1895年核准的[2],該專利的標題就是Electrical Bike。依據專利說明書的內容,該自行車的車架類似安全自行車,不過沒有踏板。使用裝設在後輪花鼓內的直流碳刷馬達驅動輪子,電力來源跟目前的電動自行車一樣使用電池。看到這個資訊,第一個念頭是有這麼早嗎?
電動自行車所需要的車架,這個時候已經很成熟。而提供動力來源的電池,是義大利科學家亞歷山卓.伏打於1800年左右發明的[3]。真正輸出動力驅動輪子的直流馬達,在電池發明後30餘年的1834年,位於大西洋彼岸的達文波特(Thomas Davenport)將電池連接上他所建造的直流馬達,驅動一輛位於軌道上的模型車一段距離[4]。
所以在第一個電動自行車專利出現的1895年,電動自行車的核心技術都已經出現,在二輪車輛發展大鳴大放地年代,創新發明家將這些技術組合,成為另一種更前瞻的交通工具是合理的。事實上1890年代,尚有其他的電動自行車專利核准,依據資料顯示其中一個還是捷安LAFREE 電動車的前身[5,6]。不過距離可以商業化生產,還是有漫長的路需要走。

電動輔助自行車問世
自第一個電動自行車專利核准之後的一百年間,電動自行車的進展,也跟著其他交通工具例如自行車,汽車的發展腳步前進,只是沒有真正可以實用與量產的產品出現。
獲得日本有關單位認可,適用自行車相關道路規範的情況下,Yamaha於1993年7月推出堪稱全世界第一部的電動輔助自行車PAS(Power Assist System)[7]。其實Yamaha早在1989年就開發出原型機,其目的是要開發出一種仍然可以稱為自行車,但是卻有電力馬達輔助騎乘的新形態交通工具。
1993年推出的PAS搭配3速的變速系統,讓騎車者在得到電力的輔助下,仍然可以享受騎自行車的樂趣。
YAMAHA PAS[7]
美利達與捷安特也分別於1996與1997年推出自己電動自行車產品。
以捷安特來說,提供多款電動自行車與電動輔助自行車,供民眾依據自己的需求來選購。電池充飽電後,依不同車款以及不同的騎乘模式,續航力約在35公里到100公里之間。[8]
gogoro eeyo[9]

挾著電動機車的成功,Gogoro推出超過台幣十萬元的電動輔助自行車[9]。eeyo重量僅 11.9kg,遠低於動輒20公斤以上的電動自行車,最大輔助速度 25km/h。最高續航里程,依據選擇的騎車模式介於65~90公里之間。
Gogoro創辦人陸學森接受商業周刊專訪時提到,他發展電動機車,電動自行車以及其他的案子,都是圍繞在改變能源使用方式[10,11]。

未來展望
台灣身為自行車王國,在即將大爆發的電動自行車領域當然也要拿下好成績。依據商業週刊的報導,台灣在歐洲的電動自行車佔有率超過63%,穩居冠軍寶座,這是全球電動自行車銷售額最大的地區。
2019年全球電動自行車銷售金額大約為144億美元,預估2025年將成長8成,達到259億美元[12]。
依據交通部統計處於106年所進行的調查資料,推估國內民眾擁有1,016萬輛自行車,46萬輛電動自行車及14萬輛電動輔助自行車[13]。顯然電動車輛還有很大的空間。
不過因為電動自行車的特性,以及因為騎車不需要駕照,騎士對於交通安全知識與法規可能不足之下,導致騎這類自行車的事故比例偏高。依據國泰產險零事故研究所的資料顯示,因電動自行車車速較快,增加騎車風險,以及騎士沒有足夠的安全防護設備,以及正確安全騎車觀念,導致肇事件數大幅增加[14]。
因此當電動自行車使用人口增加時,應該讓騎車者的安全觀念可以同步提升。

參考資料
  1. 全國法規資料庫。:道路交通管理處罰條例第69條。https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawSearchContent.aspx?pcode=K0040012&norge=69
  2. 1895年電動自行車專利說明書。https://patentimages.storage.googleapis.com/de/f7/f4/37a9e8ed9f4873/US552271.pdf
  3. Wikipedia, Alessandro Volta, https://en.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta
  4. Wikipedia, Thomas Davenport (inventor), https://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Davenport_(inventor)
  5. Wikipedia, Electric bicycle, https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_bicycle
  6. Giant, LAFREE E+ 2, https://www.giant-bicycles.com/us/lafree-eplus-2
  7. YAMAHA, The Waza: Combining Human Power and Electric Power, https://global.yamaha-motor.com/about/technology/electronic/005/
  8. 捷安特 e+Bike 公路新利器 Road E+1 全新到港, https://www.giantcyclingworld.com/news.php?id=20203116
  9. gogoro eeyo官方網站 https://eeyo.bike/tw/
  10.  天下雜誌【專訪】Gogoro改靠電動自行車撬開國際大門?https://www.youtube.com/watch?v=1BYkewkKu0U
  11. 黃靖萱。Gogoro發表電動自行車》陸學森:我賣的不是車,是「智慧輪子」。商業週刊。7/2/2020。https://www.businessweekly.com.tw/business/blog/3003003
  12. 林洧楨、林喬慧。台灣單車王國再旺十年|擊敗中國,搶下歐洲63%電單車市場。https://www.businessweekly.com.tw/focus/indep/6002294?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=200730bw&utm_term=bigcover&utm_content=01
  13. 交通部統計處。106年自行車使用狀況調查_摘要分析,https://srda.sinica.edu.tw/srda_freedownload.php?recid=2844&fileid=14868
  14. 國泰產險零事故研究所。歷年自行車事故回顧。https://carrisk.cathay-ins.com.tw/truth_page.asp?pkey=1293&sc=1

2020年7月31日 星期五

美國星級自行車 vs 大小輪骨董車

九世紀自行車草創期,曾經出現兩台極為類似的形式,分別為大小輪骨董車(Penny Farthing)與美國星級自行車(American Star),兩者的特點是前後輪的直徑大小很誇張的懸殊。
大小輪骨董車[資料來源:[維基百科]
大小輪骨董車[資料來源:[維基百科]
美國星級自行車[2]
美國星級自行車[2]
大小輪骨董車騎車示範
星級自行車騎車示範
大小輪骨董車目前仍可以在市場上購買,也有一群愛好者會固定的活動。而比較晚問世且看似有比較多改良的星級自行車,就幾乎銷聲匿跡。
茲將兩者的差異性列表說明如下:


大小輪骨董車(Penny Farthing)美國星級自行車(American Star)
首次出現年度1871 ,發明者James Starley[1]
1880, 發明者G. W. Pressey[2]
整個自行車發展過程中,唯一在美國開發的自行車
國別英國美國
前後輪構造大輪子是前輪大輪子是後輪
傳動機構踏板加上曲柄槓桿加上皮帶
騎乘與身高的關係大輪徑大小需要屈就騎車者的身高,特別是大人與小孩大輪子的輪徑不需調整,直接調整槓桿上的位置,就可以適合不同身高的騎車者
騎車方式循環式的踩踏,從自行車的側面觀看,以順時鐘的方向循環踩踏,直接帶動輪子轉動,就是一般慣用的騎車方式
不是使用曲柄與踏板,使用類似槓桿的踏板,配合輪軸上的棘輪,順時鐘踩踏時,可以透過連接在槓桿與輪軸上的皮帶,將動力傳達感後輪。
踩踏到定點後,棘輪上的彈簧可以讓槓桿復歸到原來的位置,這個返回的動作因為棘輪的緣故,不會干擾輪子的轉動。不過彈簧的力量只足夠讓槓桿回到原來的位置,卻不足以也將騎車者的腳一併復歸,所以騎車者在彈簧讓槓桿復歸的過程中,通常需要將腳稍微抬起,以免干涉復歸的動作。若長久騎車,會讓腳部感覺疲勞。
不是慣用的方式
剎車
原始設計沒有剎車裝置。可能的原因如下:
1)因為騎車者坐在前輪上,剎車直接作用在前輪最方便。剎車時前輪會被制動,但是後輪尚在轉動,可會有翻車風險。若是將剎車作用在後輪上,機構可能會很複雜,而且制動力可能會不足。
2)因為後傾角(Caster angle)很小,車子比較難操控,若在停車時其中一隻手還要分心去剎車,可能會讓車子更難操控。
3)當時路上交通不如當今這麼繁忙,而且車速也ˇ不快,所以就直接將踏板往後採來做剎車。
有剎車機構,作用在後輪的輪胎上。
平穩性因為後傾角(Caster angle)很小,車子比較難操控,容易摔倒。騎士坐在後輪上方,操控機構也位於附近,而驅動輪位於前輪,所以操控軸跟前輪與地面之接觸點之間,有一個很大的後傾角,增加騎車時的穩定性,這也是星級自行車最大的訴求。
普級性很普級比較不普級
現在的情況仍有一批忠實的愛好者,仍在使用這款車子鮮少看到

參考資料
  1. Grace's Guide, Penny-Farthing, https://www.gracesguide.co.uk/Penny-Farthing
  2. Wikipedia, American Star Bicycle, https://en.wikipedia.org/wiki/American_Star_Bicycle

CCM Tour: Jul. 31th 中科台中園區水崛頭

 今天(109/7/31)自行車文化探索館有導覽解說行程,抽空到附近晃了一圈。

中科管理局後方(24°12'39.2"N 120°37'05.8"E)木薑子屬的潺槁樹結滿果實,部分已經逐漸成熟。



2020年7月26日 星期日

淺談德萊斯發明自行車的歷程

作為現代主要交通工具之一的自行車,它的發展歷史一直受到某些歷史學者與有興趣民眾的關注。1990年在英國首度舉行國際自行車歷史研討會[1],除了今年受到新冠肺炎影響停止之外,每年都會舉行,讓對自行車發展歷史有興趣者可以互相交流討論。
第一台自行車發展的歷程,一直受到高度的關注。
德萊斯[2]
自行車是德國發明家德萊斯(Karl Drais)於一八一七年發明的跑步機(Laufmaschine)[2],這個陳述目前看起來比較沒有爭議性。德萊斯是一位發明家,除了自行車之外也有不少有創意的發明。
Laufmaschine[2]
除非當事人可以現身說法,或是留下夠多的文獻資料,讓後來者可以得知事情的來龍去脈,否則通常會有不同的說法出現。
德萊斯雖然發明了打字機,不過可以猜想這部剛發明的機器,應該還不是很實用,所以當時的紀錄大部分應該都是用手寫的文件。除非很刻意詳細的紀錄研究與發明過程,否則用手寫的紀錄或許不會很詳細。
德萊斯在200餘年前的創新發明,在其發明自行車的靈感來源與動機上,顯然沒有留下足夠多可以讓大眾信服的證據,導致後來對於自行車發展有興趣的學者或是民眾,有一些分歧的看法與意見。
火山爆發跟自行車有甚麼關聯性?乍看之下似乎沒有,但是根據某些人士的研究,自行車的誕生似乎跟火山爆發有關。
已故MIT工程學教授David Gordon Wilson,所出版膾炙人口的自行車科學(Bicycling science)一書中[3],引述德國對於自行車歷史有深入研究,且撰寫德萊斯傳記的Hans-Erhard Lessing[4]博士的說法,認為德萊斯會發明跑步機,是因為1815年印尼發生人類史上最大的坦博拉火山爆發,導致中歐與英國地區1816年是沒有夏天的一年,北半球農作物欠收家畜死亡,造成19世紀最嚴重的饑荒,馬匹也因為飼料缺乏而大量死亡,自行車是為了替換瀕臨滅絕的馬匹而發明的。這個說法,在每年舉行的國際自行車歷史研討會上,引起正反雙方的論戰。
衛報記者Hazae算是支持的一方,她指出德萊斯最主要的興趣是不需要馬匹的旅行。她在文章中引述德萊斯傳記作者Lessing的假說,德萊斯之所以有這個想法,主要是對政治以及環境危機的反應[5]。
歐洲於西元1812~1815之間飽受農作物收成不佳之苦,主要是受這段期間歐洲發生的戰爭所致,加上1812年拿破崙由莫斯科撤退時,士兵突襲了穀倉讓情況更加嚴峻。而1815年坦博拉火山爆發,造成1816年成為沒有夏天的一年,更讓情況雪上加霜。
Hazae在文章中也指出,因為德萊斯對於不需馬匹的旅行有極高的興趣,因此先從當時流行的四輪馬車著手。他第一輛不須要馬匹的車輛,很單純直接將馬匹換成人力,只是馬是從前面拉車,改成人力時是由後面推車,很類似用腳踏車推著雜細車的樣子。稍後在1817年才修改為大家熟知的兩輪跑步機。她認為這或許是德萊斯受1790年代在法國很風行的hobby horse的啟發,而得到的點子。這個應該就是有些文獻提到,1790年代法國西夫拉克所發明的裝置。
在加拿大Ryerson大學室內設計學院教授永續性設計的Lloyd Alter,在Treehugger發表的文章中引述Lessing的看法,德萊斯所設計的跑步機,是第一個使用現代自行車設計原則:平衡的車輛。在現代人眼中兩個輪子可以取得平衡似乎再簡單不過了,但是200年前二輪自行車誕生前夕,一般人卻是不容易理解[6]。
慕尼黑記者約斯特·皮特奇(Jost Pietsch)對於Lessing有關於坦博拉火山爆發,導致德萊斯發明自行車的說法深不以為然[6]。他於2017年舉行的28屆國際自行車歷史研討會中發表一篇文章,談到德萊斯曾經自述發明跑步機的靈感來自於溜冰(skating)[7]。而且德萊斯在1817年稍後發表關於他的發明的說明中談到,溜冰與快速滑動的跑步機,其基本原則是相同的。這個說法是合理的。溜冰時先用腳蹬地板滑動到一定速度後,讓腳懸空之下,只要溜冰者可以保持平衡,就可以滑行一段時間。同樣的,在騎跑步機時,只要用腳蹬地板讓跑步機達到一定速度,騎車者將腳離開地面,只要可以保持平衡,就可以滑行一段距離,跟溜冰類似。
所以他認為德萊斯發明自行車的靈感來自於溜冰,而非坦博拉火山爆發所引發的後續事件。
探討賈伯斯構思出二十一世紀影響人類生活最大的iPhone過程,或許可以作為德萊斯創作自行車的一個參考。
任何的創新發明,一般看起來都像是靈光一現突然蹦出來的想法,但事實上並非如此。常言道:台上十分鐘,台下十年功。任何一個創新的發明或是概念,都是在某一個大環境的脈絡下,因為某個有天賦的人,應用自己所具有的專長或背景知識,將體驗到的創新想法實現或是提出論述。
iPhone可以在二十一世紀現身不是偶然,而是計算機科學與技術自二十世紀以來,一路不停發展的結果。而賈伯斯早期與友人沃茲尼克創作出膾炙人口的APPLE電腦,一路扮演資訊科技進展推手之一的角色。在這樣的時空脈絡下,iPhone終於水到渠成的順勢推出。換言之iPhone是在外在環境完備,恰好有一個具備深厚根基的賈伯斯,洞悉這個趨勢而提出這個創新之舉。可以說一個有能力與創新思考的關鍵人物,在關鍵時刻,創造關鍵的創新事物。同樣一位賈伯斯若出生在一個世紀之前,壓根兒也不會有丁點跟iPhone的念頭,因為根本沒有這個環境。
時間拉回200年前,德萊斯發明自行車的那個時空環境,就前面所談到的相關脈絡,例如拿破崙戰爭,坦博拉火山爆發都是事實,而且也確實有可能影響氣候或是造成農作物欠收。
德萊斯熱衷發明與創新,也確有其事。當時蒸氣火車也正處於蓬勃發展的階段。身為一位創新發明家,有別於他人的方向,而朝發展依靠人力並捨棄馬匹的交通工具,也是很合理的思維。他本身對於需要平衡技巧的溜冰也在行,在這個時空脈絡下,以當時馬車的輪子結構為基礎,發展也需要平衡的自行車,是極其自然的發展。因此前面各家的說法或多或少,都有一定的可性度。
或許我們可以論述如下:
具有創新發明精神的發明家德萊斯,對於溜冰技巧熟悉,也熱衷於創造不用馬匹的交通工具。由1812年開始因為戰爭而引發的農作物欠收,造成食物價格飛漲,不僅威脅百姓的飲食,馬匹與其他家畜的飼料的影響更巨。1815年坦博拉火山爆發,火山灰影響隔年的氣候,讓歐洲成為沒有夏天的一年,讓食物的問題雪上加霜。這激發德萊斯發揮自身的發明精神,利用當代已發展或是出現的技術,融合自身的經驗,而在1817年創作出現代自行車雛型的跑步機。
這或許是比較中庸的論述。
心理學有一個名詞或是狀態叫做心流(flow)[8],這是由心理學教授米哈里·契克森(Csikszentmihalyi)教授所提出的。心流(flow)是一種個人全神貫注於某種活動上的心理的狀態,特別是指要以高度自己熟悉技能,完成相當程度任務時,心理所得到那種飄飄然的喜悅狀態。若只是簡單的任務或是活動,是不會有這種感覺。相信德萊斯在發想跑步機的過程中,應當不時會體驗到心流的感覺。自己在探索德萊斯的心路歷程中,也有心流的感覺。

參考資料
  1. International Cycling History Conference, https://en.wikipedia.org/wiki/International_Cycling_History_Conference, 存取日期 7/24/2020
  2. Karl Drais, https://en.wikipedia.org/wiki/Karl_Drais, 存取日期 7/24/2020
  3. Wilson, David Gordon, and Theodor Schmidt. Bicycling science. MIT press, 2020.
  4. Hans-Erhard Lessing, https://de.wikipedia.org/wiki/Hans-Erhard_Lessing, 存取日期 7/24/2020
  5. Victoria Hazae, 200 years since the father of the bicycle Baron Karl von Drais invented the 'running machine', Cycling UK, 2/28/2017, https://www.cyclinguk.org/cycle/draisienne-1817-2017-200-years-cycling-innovation-design, 存取日期 7/24/2020
  6. Lloyd Alter, How the Eruption of Mount Tambora 200 Years Ago Led to the Invention of the Bicycle, Treehugger, 10/11/2018,  https://www.treehugger.com/how-eruption-mount-tambora-years-ago-led-invention-bicycle-4855936, 存取日期 7/24/2020
  7. Jost Pietsch, Karl von Drais and his „Eureka!“ on ice, 28th International Cycling History Conference, 5/30/2017, Mannheim, http://fahrrad-history.de/karl-von-drais/karl-von-drais-and-his-eureka-on-ice/,存取日期 7/24/2020
  8. Nakamura, Jeanne, and Mihaly Csikszentmihalyi. "Flow theory and research." Handbook of positive psychology (2009): 195-206.


2020年7月14日 星期二

探索自行車文化的內涵


什麼是自行車文化?跟日常生活有何關係?
文化是常民生活型態,自行車文化就是自行車融入常民生活的樣貌與過程。

自行車的出現在人類史上有何意義?
自行車出現之前,人類主要的交通工具馬車依靠獸力。
自行車出現之後,出現的主要交通工具汽機車依靠燃料。
逐漸普級的電動車輛依靠電力,而電力主要來自石化燃料,水力,太陽能與風力。
自行車的出現,代表人類向擺脫束縛邁進一步,擺脫對如獸力與其他能源的依賴,朝自食其力前進。
Gogoro創辦人陸學森接受商業周刊專訪時提到,他發展電動機車,電動自行車以及其他的案子,都是圍繞在改變能源使用方式[1]。
自行車則不受能源的限制,因為能源來自騎車者本身。
甚至現代人經常花錢將這些能源消耗掉,那為什麼不使用騎自行車消耗這些能源,也省去其他能源的消耗,例如化石燃料?
所以自行車沒有能源危機問題,自行車的能源危機就是人類本身生存或滅亡的危機。
簡言之,自行車的文化可說是人類自食其力的演進過程。
延續15~17世紀探險家探索地球未知領域的大航海時代,對未知科學與技術狂熱探索的十九世紀,也引領自行車進入大航海時代,探索它的無限可能性。
動盪衝突妥協與爆發交融的二十世紀,自行車融入常民生活,成為最普遍使用代步工具。
多元覺醒與萬物共生的二十一世紀,自行車成為包容友善與覺醒的象徵,以及如陸學森所言對於能源的重新思考。
自行車出現後的這200餘年間,地球產生了相當劇烈的變化。 這有很大一部分源自於這期間人口迅速增加。
自行車誕生前夕的18世紀末,人口不到10億。即使到現代自行車樣貌都完備的佩德森自行車出現的19世紀末,人口不過17億,這百年間人口增加約10億。
二十世紀的前半世紀,受到人類兩次互相毀滅的戰爭影響,1950年的人口約25億,這半世紀中,人口增加持平的8億。
二十世紀的後半世紀,戰後嬰兒潮加上人類對前半世紀生靈塗的覺醒,導致人口爆炸性的增長,世紀末人口達到前所未有的 61億,這半世紀增加近36億人口。龐大人口的基本生活需求,加上逐漸安逸富足的生活型態,加重地球本身,以及包含人類在內的所有生物的生存壓力與危機。
如今二十一世紀只過了1/5,人口又增加15億現在達 75億,根據預估本世紀末將達100億。
人口過剩的問題一直是持續受到關注,從馬爾薩斯的人口極限論開始,一路以來都是有相關的說法與看法不斷的出現。二十世紀中期"成長的極限"是另一個里程碑,但是最終這兩個論述都沒有成真,人口還是持續不斷的成長,也沒有發生飢荒和者是糧食不夠的問題,那是否人口不斷的成長下去,這些問題一樣都可以迎刃而解呢?
事情沒有絕對的對或者是錯,也有一些團體或者是個人在推動以及鼓吹,減少人口的極端做法。最極端的作法是自我毀滅,比較和緩的做法是不要懷孕,不要有下一代讓人口自然凋零。不論如何這些都只是給小數的一群人,對於抑制人口的成長也沒有什麼太大的幫助。
人類就目前的現況看起來,會發生像第一次與第二次世界大戰那麼多人口消失的機會也不大,因為即便有這樣子的趨勢出現,在初期就被抑制了,所以現在人口要減緩成長,甚至逐漸降低的方法,除了人類自覺以外,已經沒有天敵或者其他的物種,可以辦得到。
唯一比較有可能的就是相類似這一次造成肺炎的冠狀病毒,若有一天有超級無敵的病毒出現,讓人類無法很有效的予以圍堵,而造成大量的人口滅絕,或許是一個比較有可能性。
有人臆測這一次冠狀病毒的來源,是實驗室流出來的,是人造的病毒。這樣子的說法應該不是空穴來風,甚至也有電影模擬這樣子的情境來拍攝。
Inferno海報[6]
Inferno海報[2]
影評通常將之歸類為驚悚影片的"地獄(Inferno)",是由湯姆漢克主演,改編自與達文西密碼同一作者的作品,是自己很喜歡的一部電影。
故事情節懸疑驚悚,類似達文西密碼的情節,也是由湯姆漢克所飾演的大學教授,透過各種線索進行一連串的推演,最後終於水落石出,化解人類的危機。
我很喜歡這部電影的另一個意涵,他的另一個層面是探討當人口危機到一個程度時,有能力也很激進的人,可能會使用很極端的手法解決,觀眾的看法如何?
甚麼危機呢?這部電影的壞人是一位天才科學家,發明一種足以殺死全世界一半人的病毒,這個病毒就是要透過湯姆漢克主演之教授英雄的解謎,讓它最後可以引爆擴散,然後讓世界一半人死亡,另一半人可以存活。故事的結尾當然是飾演英雄的湯姆漢克,拯救了全世界。
面對人口邁向百億,且有無限可能性與挑戰的未來,撇開前面關於人口問題的各種預測與解方,人們與自行車關係演化所形成的新文化,如何適切的讓人類邁向更永續的未來,以減緩這個趨勢所造成的衝擊,或許是自行車文化探索館可以著力之處。
文化探索館在個人廳後半部分,與城市廳的內容,恰好提供解決這個橫亙在眼前的巨大壓力的契機。
在動感劇院影片的後半段也可以融入適當的內容,這也與"探索"相呼應。

參考資料
  1. 黃靖萱。Gogoro發表電動自行車》陸學森:我賣的不是車,是「智慧輪子」。商業週刊。7/2/2020。https://www.businessweekly.com.tw/business/blog/3003003
  2. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/f/f1/Inferno_2016_Poster.jpg

自行車文化探索館外觀聯想

中部科學園區台中基地的東大路與中科路交叉路口,近期出現一高一低極富現代感的兩棟建築物,較高的建築物是世界知名自行車製造商捷安特的新總部,旁邊較低的建築物則是剛於7月2日開幕的自行車文化探索館。


轉動自行車向前行的輪子,大約6千年前出現後就如同他的形狀所展現,不停的引領人類往前進。而輪子的圓形,與為克服空氣阻力而出現的弧形,恰好與自行車文化探索館的外型相呼應。
 宇宙間的星球,基本上圓形是主要的形狀。一般人的認知,圓形也代表著和諧與圓滿。雖然不知道當時建築師或者是設計團隊,是以什麼樣的理念來打造這一個建築物,就事後諸葛的角度來看,圓弧形除了與前面所敘述跟自行車的外型與構造呼應之外,也代表著探索自行車文化所要依循的路徑,是一個和諧圓融的方向。
這個外觀,讓我想起三個跟它外型有關的事物。
首先是被稱為"上帝的建築師"的西班牙建築大師安東尼高第。他曾經說過:直線屬於人類,曲線屬於上帝。如同維基百科上,很貼切的形容高第所設計之建築作品的特色:他的作品大多採用充滿生命力的曲線與有機型態的構件,幾乎找不到直線。也連帶想到2018花博花舞館的外型。
安東尼高地作品:米拉之家[1]

2018台中花博 花舞館外觀
第二個讓我想起iRobot的Roomba機器人。 前往探索館參加開幕活動途中,跟同車親友談到探索館的外觀時直覺得說出Roomba 一詞,意思就是他的外型有點像。

Roomba [2]

第三個讓我想起的東西是中華鱟,雖然鱟有一根長長的尾巴,不過前端的形狀跟探索館的正面很神似。
鱟示意圖[3]

鱟[4]
高第,Roomba,與鱟三者有何關聯與共通性?
老實說好像沒有,至於個別跟自行車文化探索館的關係,似乎有著墨的空間。
最早出現時間可以回溯到4億年前的鱟,被稱為活化石。全世界各處仍可發現其蹤跡,而且仍是某些人們的盤中飧。
有學者嘗試將現在稱為人類世,若要讓人類世可以長久,象徵人類反省與自力更生的自行車必定持續為人類代步的要角,而且有機會成為人類世的主要代表之一。這意味自行車將如同鱟一樣一直存這個星球。
安東尼高第跟自行車淵源最深。他大約跟震骨車同時間誕生,在安全自行車出現的年代,著手代表作品"聖家堂"的設計。
聖家堂[5]
而UCI三大賽事之一的環西班牙比賽,則是在他逝世十年後開始。
Roomba則標示人類對於工藝駕馭的另一個層次。
如今廣為人熟知,也確實帶給人類許多便利的AI人工智慧,雖然早在上世紀50年代就出現,但是真正普級並走入日常生活,不過是最近幾年的光景。Roomba大概是AI最早走入人群,融入家庭的代表之一。而探索館內處處可以見到智慧科技的呈現。
所以探索館與Roomba有類似的外型,也都有智慧科技的內涵。
見微知着,由自行車文化探索館的外觀所呈現的意涵,就可感受與預期,對自行車文化所要傳達張力的內在。

參考資料

  1. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/00/Casa_mila_ag1.jpg/1280px-Casa_mila_ag1.jpg
  2. https://www.irobot.com.tw/-/media/images/features/navigation/roomba/s9_s9-_photo_studio_frontstanding_hero_desktop_550x550.ashx?h=300&la=zh-TW&mh=300&mw=300&w=300&lm=0&hash=D12A76A777EDD6C3CFCE2D6792E52211
  3. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/Horseshoe_crab_eyes.jpg
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Horseshoe_crab#/media/File:Limulus_polyphemus.jpg
  5. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/%CE%A3%CE%B1%CE%B3%CF%81%CE%AC%CE%B4%CE%B1_%CE%A6%CE%B1%CE%BC%CE%AF%CE%BB%CE%B9%CE%B1_2941.jpg


2020年6月5日 星期五

科博館的楓港柿

拍攝日期:109/6/5
拍攝地點:台中科博館
原產於台灣、菲律賓、與中國沿海地區的楓港柿,是柿樹科柿樹屬常綠灌木,因為樹形不高,葉形類似越橘葉小巧,因此偶爾會當盆栽種植。
與同樣是同科同屬的象牙樹類似,主要差異點在葉形。
楓港柿屬於雌雄異株,花期約在4月份,6月份拍攝只剩下極少的花朵,倒是可以看到不少的果實。甚至有去年的熟果。








雌花



卵形漿果