中大校友電子報

陳正一教授主要研究方向以電力品質訊號監測與分析為主，著重於提出新型的電力品質量測技術與理論、虛擬儀表系統之建構與規劃與電力系統非線性負載之諧波模型建立與模擬分析，簡單來說，就是提供一種更安全且有效率的用電品質與方式。現今降低二氧化碳排放、發展低碳經濟、解決環保問題與提升能源安全已是世界各國在能源議題上的共識，將傳統的電力配送系統和資訊科技結合在一起的智慧電網（Smart Grid），便是新的解決方案。

何謂智慧電網？簡單來說就是一種智慧且革新的電力系統，透過與用電端資訊、通信與自動化科技運用在電力網路基礎建設上，使其在發電、輸電、配電等過程中與用戶端使用時，可進行自動監測、預防診斷、自我修護，乃至有效地整合風能、太陽能等分散式替代能源，彈性靈活地調配電力供需，減少新建電廠的鉅額投資，在節能減碳上將產生極大的效益，一般估計節能效果可達15%以上之水準（註1）。

除了利用再生能源系統達到節能減碳的目的，用戶端的用電資訊還能透過網路，即時傳回電力公司，讓電力公司利用遠端監控系統，了解各地的用電狀況並進行電量調配；另一方面，用戶端也能隨時掌握自己的用電情形，對用電狀況做適度調整達到省電、省錢的效果，可說是一個相當聰明的省電系統。

而發展「先進讀表基礎建設」（Advanced Metering Infrastructure，AMI），是促成智慧電網現代化基礎的第一步。陳教授表示，先進讀表基礎建設並非是單一的技術，而是多項技術整合的成果，其提供電力使用者端與系統業者與運轉操作端的智能連結，為智慧電網的主要建構主幹，因此他採用「電力電子訊號技術」（power electronic signaling technology）為系統進行深入檢測，並早探知系統病徵。

例如利用能量小且具有特殊特徵的干擾訊號，進行電力系統侵入式的狀態診斷，現階段的電力系統量測及分析主要是利用電力儀表進行資訊擷取，難以裝設儀表時便改用狀態估測或離線運轉的方式進行評估，如此一來，便缺乏系統整體的檢測精確性，但如果能透過電力電子技術對運轉中的系統加入些許小而特殊的擾動訊號，便可提供不少即時且系統性的完整檢測。

而運用先進讀表系統還可以監測家裡電器的用電量，也可以知道家中用電量的高低峰，進而調整用電量以達到省電的目的。以往電表的監測儀表設計為固定功能的形式，在進行同性質的相關量測時，往往由於現行商用儀表的功能不夠完整，必須使用多種儀表才能完成量測，既費時又費力，因此提出可依需求彈性調節的虛擬量測儀表系統，簡化量測的操作程序也是陳教授持續研究的方向之一。

2015年陳教授為屏東縣政府規劃再生能源系統，規劃完成後，由縣府發包給廠商建置系統，未來系統將會開放學術界進行量測及研究。陳教授強調，準確的電能分析儀表技術不但能為用戶提供即時的能源使用狀況，提醒用戶節能與節費外，亦能提供電戶當地的電力品質資訊，進而促成電力干擾的改善，減少能源的浪費，但是迥異的分析技術卻存在量測誤差及整合上的困難，因此在此計畫中，將針對現行分析架構加以改善，除成果除幫助提升微電網系統電力品質外，亦預期將對微電網與先進讀表基礎建設之發展提供不少實用價值。

對自己的研究規劃很有想法的陳正一教授，具有務實的工程師性格，一旦設定好目標，就會嘗試各種方法向目標前進。大學時期因為對嵌入式系統裝置（Embedded System）感興趣，但基礎領域課程卻只開在大一，因此升上大二後，為了解決研究中遇到的問題，他開始翹課到圖書館，翻遍館藏近8成以上程式設計類的書籍，只為了尋找問題的解答。

陳教授表示，研究學問最大的快樂，就是當你用盡所有氣力解決一個工程問題時所得到的成就感，那就是讓你繼續向前的動力，而在找尋解答的過程中，往往也能有意外的收穫。「我從來不會只在一個領域找答案，我會從其他相關的科目做聯想，然後開始拼湊與組織，雖然看似花了很多時間研讀了不是本科系的資料，但其實當你的大腦知識基模愈來愈深與愈來愈廣時，你會發現到最後理論都是相通的。」世上沒有無用的知識，只有吸收越多知識，才能更加觸類旁通，而隨著知識像電力一樣不斷湧入腦中，它也轉化為能源儲存在大腦裡，變成自身的資本。

由於念碩士班時，指導教授採取信任、不緊迫盯人的方式，讓陳教授有更充分的時間思考知道自己喜歡什麼與擅長什麼，並且有更多機會進行各種嘗試，到了念博士班時，指導教授更是全權讓他帶領學弟妹進行研究。他坦言，自己喜歡自由掌控時間，不喜歡被催促，但反而所有報告都會提前完成不讓指導教授擔心，因此他現在也以同樣的方式帶領學生，給建議但不干涉，給予學生充足的發展空間，同學們反而會自我要求，自己擬定研究計畫，而且實驗室的氣氛也因此相當和諧。

陳教授建議同學，在學習時可以想想自己喜歡什麼或擅長什麼，擅長的科目可以因為得心應手而更加有動力，喜歡的科目則會持續保持熱情，若真的不清楚自己的方向，就從所學領域找出不排斥的科目慢慢摸索，他也強調，以工程的角度，實作練習很重要，雖然嘗試的過程中免不了遇到失敗，但卻能成為邁向成功的基石，在課堂上，他時常以愛迪生發明燈泡的故事來勉勵同學，當時愛迪生為了找適合做燈絲的材料，失敗了幾百次，別人笑他傻，他卻說自己了解到原來這幾百種的材料都不能拿來做燈絲，「不要怕失敗，不走一樣的路」，這就是陳教授想傳達給同學的研究理念。

註1：資料來源：國家發展委員會新聞稿「啟動智慧電網建設，創造龐大商機」http://www.ndc.gov.tw/m1.aspx?sNo=0016925。

劉說安院士求學期間，先後取得國立中山大學電機工程學士學位，美國密西根大學電機工程碩士學位(主修電波、副修光電)、大氣太空科學碩士學位(主修大氣、副修太空)與電機工程暨大氣海洋太空科學雙博士學位，指導教授為美國國家航空暨太空總署(NASA) 太空人Anthony W. England。 England教授曾參與阿波羅13 號及16 號登月任務，並為1985年參與STS-51-F（太空實驗室2號）太空人，是人類歷史上第十九次太空梭任務，也是挑戰者號太空梭的第八次太空飛行。劉院士在攻讀碩博士期間跨領域的學習，對理工領域廣泛學科知識打下深厚基礎，包括電磁波、光電、遙測、邊界層(微氣象)、大氣科學等。劉院士表示，多領域的學習有助於了解不同領域的思維模式，對往後從事學術研究有很大的助益。

劉院士跨大氣科學及電磁波學習的背景，在1990年代GPS氣象研究方興未艾之際，受到台大陳泰然教授青睞及指引，以及中大兩位前校長劉兆漢院士與李羅權院士的支持下，於1998年執行台灣第一個GPS氣象計畫，並於2000年、2001年起於國際期刊發表發表GPS氣象一系列論文，據悉為第一位亞洲區華人發表相關期刊文章之學者。之後，持續投入衛星掩星觀測科技研發，應用美國GPS/Met、德國CHAMP及台灣福衛三號等觀測資料，提出低軌道衛星掩星觀測新方法，對地球大氣層進行研究，分析大氣層時空特徵，提供大氣動力及改善氣象預報不可或缺的關鍵資訊，奠定我國推展福衛三號掩星觀測技術的自主能力，與先進國家太空計畫機構開發衛星觀測技術並駕齊驅。於2005年，劉院士出任國家太空中心科學發展組組長，推動衛星科研發展相關業務、衛星計畫規劃及考核，福衛三號星系於其任內(2006年四月)升空，掩星觀測資料有效提高氣象預報準確度，被國際科學界視為「全球溫度計」，而劉院士因此獲頒「福爾摩沙衛星三號星系貢獻獎」，備受國際肯定。

在衛星遙測技術方面，全世界先近國家無不積極投入、發展資源衛星，如法國SPOT系列、美國LANDSAT系列及MODIS系列、台灣福衛二號等。劉院士講究民生效益，充分掌握遙測技術多元化應用的優勢，運用遙測資料於自然地景變遷、自然災害災情分析及災後評估、水循環過程分析、冰凍圈與北極海冰範圍監測與熱島(冷島)效應之研究，相關成果在民生效益及決策面向扮演相當重要的角色。例如，其團隊應用福衛二號衛星影像於近年來國際重大災情之分析及災後救援。於2008年四川地震後，提供全世界第一幅地震後影像，判釋災區地形地貌變遷，積極提供相關資料於救援工作；於2009年台灣莫拉克颱風災後，運用衛星影像於配合政府政策推展；於2011年東日本大地震時利用福衛二號影像，評估海嘯導致農業災害損失等。劉院士學術研究成果發表期刊論文逾百篇，在google scholar引用次數逾2100次、H-index高達28，並於2010年出版衛星掩星觀測地球大氣層專書一冊，下載次數逾四千次。

於2007-2010年，劉院士擔任國立中央大學太空及遙測研究中心主任，任內創辦「遙測科技碩士學位學程」，並擔任創辦學程主任。於2008年中國大陸四川發生地震後，應用福衛二號衛星影像判釋地形地貌改變與災情，積極提供相關資料於救援工作，針對此災難事件做出二項關鍵性決策貢獻：其一，在災後第一時間，提供第一筆災區高解析度衛星影像，提昇減救災效益；其二、核准啟動中心資源衛星接收站直接接收福衛2號衛星飛越四川之二軌影像資料，該措施具有減少訊息二次傳遞延遲之優點，對於四川大地震後之救災工作、堰塞湖面積與體積估算，具有及時性效益及指標性意義。2009年，台灣八八水災後，台灣成立一個地理資訊整合聯盟(Geoinformatics Consortium)，由九個機構以衛星、飛機及飛行感測機器等先進空拍儀器，來協助國家災害防救科技中心達成災防任務。成功協調太空及遙測研究中心成為此九個機構之一，是項聯合機制之促成，為擔任中心主任時期的努力成果，迄今仍持續運作。

劉院士利用本身多元化學習經驗、地球觀測與資料應用技術、災害救援與GPS掩星觀測技術等，結合媒體力量，將基礎科學知識傳達給一般社會大眾，多次與媒體報章雜誌、科學館合作，除辦理科普教育展覽，也共同出版從太空看世界、消失的自然地景、太空之眼等系列報導，以遙測技術為主軸，傳達地球環境、災害、農業、冰凍圈、水文等理念，喚醒一般社會大眾對愛護地球環境的認知。於2009年與國語日報合作「從太空看世界」科普計畫，發表淺顯易懂與遙測相關之文章，作為科學普及與向下紮根之利器，引起小朋友對太空、衛星影像及遙測科技等廣泛的興趣，並收錄成冊、持續推廣；於2010年9月，應財團法人慈濟傳播人文志業基金會新聞部(大愛電視新聞)邀請，配合執行國科會「台灣科普傳播事業催生計畫─媒體製作試辦方案」，隨採訪團隊前往丹麥以及格陵蘭，提供學術專業建議，考察格陵蘭的世界遺產-冰河遺跡，了解科學家常年監控北極融冰狀況，配合衛星遙測的觀測資料，見證全球暖化對極地冰河的影響；於2012年與桃園在地報社合作，刊登遙測相關科普文章，說明維護桃園埤塘(埤圳)之重要性，可灌溉防洪並減緩都市熱島效應；於同年建置全方位的遙測技術科普教育傳播平台：透過網站簡單明瞭的認識遙測技術、透過廣播讓遙測知識從互動中更加深學習的效果、透過報紙讓普羅大眾也有接觸到遙測知識的機會；於2013年在南方生活報刊登關懷自然景觀之文章，如、「保護土林自然遺產-今天不做，明天就會後悔」、「熱島效應解析-都市為何像個烤爐？（太空之眼1）」與「氣候變遷大自然反撲-遙測技術快速應用於災後監測（太空之眼2）」等多篇報導。

劉院士以人文情懷發展科技關心大自然，善用地球觀測資料於民生效益，在人類面臨全球氣候變遷（全球暖化、溫室效應及極地保育）且日益惡化情況下，其投入於地球永續之課題，更顯得重要與不平凡。

1998年，劉院士受邀至歐洲演講，演講內容為大氣邊界層能量傳遞模式，以核心必要的氣候參數定義全球資訊，協助氣候變遷等相關研究，並開啟與歐盟各國合作之契機。除此之外，劉院士國際人脈的寬廣，常常應國際組織之邀，代表台灣在航太遙測、全球觀測領域發表演講，擔任重要國際組織委員，包括東亞空間環境監測常委會台灣主席、亞太水論壇國家代表、國際全球航空航天監測系統國際執行委員會委員、國際大地測量學會遙測和大氣的模型工作小組委員會委員、全球生物多樣性資訊機構中華民國委員會委員、聯合國地球觀測集團亞太生物多樣性觀測網絡第七工作小組成員、國際泛洋衛星遙測研討會執行委員會委員、及俄羅斯聯邦Skolkovo基金會專家團委員會委等等。劉院士多年來積極於參加各種國際活動，為台灣增添國際曝光度及知名度，更參與重大決策，擔任關鍵角色，提升台灣的國際聲望及影響力。

劉院士傑出表現，屢獲國際學術肯定，如2007美國電磁學科學院會士；同年獲頒韓國遙測學會榮譽終身會員榮譽，是台灣唯一受獎者，全世界受獎者共三人，包括Soon-Dal Choi教授(韓國衛星遙測之父，“the father of the Korean satellites”)及Mikio Takagi教授(日本遙測先驅，“the pioneer of remote sensing in Japan”)；2008年榮膺俄羅斯聯邦工程科學院外籍院士，第五位華人、最年輕的當選人，予以肯定劉院士對於衛星掩星觀測關鍵技術及其應用於大氣科學的貢獻，台灣另有兩位學者獲頒同殊榮，包括國家講座葉永烜教授及中研院院士李羅權教授；同年獲其母校國立中山大學頒予傑出校友獎；2009年獲選國際宇宙航行科學院(基礎科學領域)通訊院士；2014年獲選國際宇宙航行科學院(基礎科學領域)院士；2015年榮膺全歐洲規模最大且涉及工程領域最廣的頂尖工程學會-國際工程技術學會會士(Fellow)，而Fellow是該學會頒給在科學與工程技術領域具有領導創新能力，且有重要學術成就及傑出貢獻專業人士之最高榮譽；同年由國際掩星觀測工作小組，依據過去25年的統計資料分析指出，於世界同領域(衛星掩星科技)學者表現排前五名，再次肯定劉院士對於先進衛星計畫、遙測科技及其資料應用於氣象、環境永續及減救災等的貢獻。

劉院士1996年返台後，帶著豐富的經驗及滿滿的熱誠，在國立中央大學成立了水文遙測實驗室，建立一研究團隊，培育了無數社會中間份子，擔任學術、政府單位重要職務，並持續指導碩博士生在國際研討會上獲取傑出論文獎等，近年來並受聘於客家學院客政所支援教授，促進社會科學與人文科技整合，培植學術多元實力。

除教學培育更多青年學者外，為善盡地球公民責任，劉院士洞察全球面臨的環境變遷問題，2010 年成立台灣地球觀測學會(Taiwan Group on Earth Observations, TGEO)，整合產官學研的力量，致力於提升環境觀測能力，扮演民間智庫的角色，協助台灣與世界接軌，為因應防災減災與氣候變遷提供良策溝通平台，台灣地球觀測學會每年固定舉辦地球觀測及社會衝擊國際研討會，並鼓勵年輕人積極參與，培養學生國際發表報告的能力，增加國際參與經驗與視野。

於2014年9月，劉院士借調臺灣地理資訊中心，擔任總經理迄今，將自我能力做更多面向之發揮，並期許以創新、服務、執行力帶領中心，扮演好國發會幕僚角色，協助政府機關推動政務、培訓空間科技與圖資年輕人才、推動國際合作與交流、及活絡地理空間相關產業發展，促使官產學合作，並更確實將研究應用於實務。

劉院士相當重視「傳承」，認為年輕人代表國家未來的競爭力，一定要儘早奠定基礎、做好準備，並勉勵年輕學者把握機會到世界各地，積極參與國際活動，與世界接軌，才能讓自己不斷精進所學，更能藉此提升台灣的能見度。

		現職：國立中央大學光電科學與工程學系教授學歷：PhD, The University of Arizona, USA 專長：薄膜光學、真空技術、光學薄膜之製鍍及測試、干涉光學、光學工程、光學薄膜與色彩顯示。榮譽：國科會傑出技術移轉獎(2010)國立中央大學傑出技轉貢獻獎As one of Applied Optics top 50 most published authors within 50 years. (2012) 連結：李正中教授個人簡介
	國際光電工程學會（The International Society for Optics and Photonics，簡稱SPIE）近期公佈2016年「教育家獎」（The SPIE Educator Award）得主，國立中央大學榮譽講座教授李正中因長期奉獻光學教育而獲獎。成為該獎項2003年設置以來，首位台灣獲獎人。