111年 農業資訊科技應用發展 第四期 電子報 訂閱電子報 回顧電子報
農業GIS成果分享會

地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)是一門結合地理學與地圖學的綜合性學科,其最強大的功能在於整合各項具有空間分布特性的資料,經由電子地圖的套疊、編修與分析,能夠提供給土木工程、自然生態、防災救災、社會人文、區域發展、交通運輸等,只要與空間資訊有關領域,皆是GIS系統的應用範疇。而農業更是一門與空間資訊息息相關的科學,不論在農作物及環境生態調查、農業生產區位規劃、農業疫情管理、農業決策參考,皆會使用到大量具有空間特性的調查資料,因此如何透過GIS系統有效處理這些農業空間大數據,成為農業規劃與管理上的重要議題。

因此,農委會積極發展利用GIS系統,投入各項農業施政項目,透過共構GIS資源,強化各項農業基礎資料的蒐集與管理,並建置農業地理資訊協作架構,使各農業單位之圖資資源能有效的流通與應用,強化各項農業施政與決策的效率與服務品質。本期電子報將為各位讀者摘錄111年10月19日由農委會資訊中心所舉辦「農業GIS成果分享會」,各業務單位專家的報告內容,帶領讀者一窺農業GIS施政及管理應用實例。

農業區位決策規劃

由於台灣地狹人稠,農業與工業發展間用地的衝突時有耳聞,為了配合工廠管理輔導法的修正,輔導既有低汙染之未登記工廠進行環境改善與申請納管,同時保護農業優良生產環境,因此農委會應用「農業空間規劃資訊系統」進行分析,盤點農產業生產安全區位,進行未登記工廠之遷徙或拆除,以保護農地區域生產安全。

首先透過GIS系統盤點出農業用地坐落地段,透過套疊產業輔導地籍圖資以及農業使用集中地區資料,從中揀選出農業生產環境完整之地區,協助農地管理單位快速確認農糧、養殖魚塭、農業生產集中區位,以及區位中疑似工廠資料筆數,並套疊經濟部臨時工廠空間資料,進一步劃設基於農業生產環境安全不宜設置工廠範圍。而農地管理單位便能據此進行可納管範圍的劃設,並依工廠管理輔導法進行現勘,以落實未登記工廠之管理,積極守護優質農地,並研擬恢復以及合理釋出農地之策略。

圖1:農地資源空間規劃資訊系統示意圖

森林防災救災應用

森林中蘊含著許多豐沛的自然資源,一旦發生森林火災,往往會對生態造成嚴重的衝擊,並危害週邊居民的生命財產安全,且易受地形限制,使森林火災救援難度提高,因此林務局以GIS系統打造的「森林火災指揮應變系統」,擬訂救災策略,有效落實現場救火隊、森林火災指揮所、林務局等執行單位與管理單位間的協調合作。

森林火災往往因地處偏遠、取水不易,需透過地面人員與空中直升機間的密切合作,以落實吊掛補運、取水投水引導、開闢防火線等任務執行,以控制火災影響範圍,因此林務局應用GIS圖台確切掌握火災點位、火勢概況、延燒歷程,進一步模擬火災蔓延範圍,並整合無線電GPS定位訊號即時掌握救火隊人員定位與軌跡,以確保人員安全,以及透過手機App提供人員即時標定防火線及火場範圍,回傳置森林火災指揮應變系統,協助遠端管理人員掌握火場確切資訊,以擬定最佳救災方案,減少災害損失擴散。

圖2:森林火災指揮系統儀表板介面示意圖

掌握農田水資源管理

近年來因為氣候變遷導致極端氣候現象更為明顯,而農業生產與水資源息息相關,2021年初我國更出現嚴重的乾旱現象,導致產業以及民生的用水危機。為了進行整體用水調度與水資源上下溯源管理,則需透過GIS系統的協助,但我國灌溉農田地籍圖資資料約200萬筆、灌排渠道數量超過16萬條,總長度超過7萬公里,其資料量龐大,傳統以人力進行農田地籍圖資及灌排渠道圖資編碼,除耗費大量人力外亦難以有效檢核與維護,因此農委會透過GIS系統技術,開發「灌排渠道自動階層編碼工具」,透過將灌排渠道關係數據化、樹狀模型化,以記錄受灌排渠道農田在水路上階層關係。

圖3:水系編碼示意圖-從源頭向下進行編碼,採樹狀化結構,可協助梳理渠道關係

有了這樣的灌排渠道關係圖資,便能夠快速支援各項有關灌排渠道管理的任務執行。如於取水點建置物聯網水質測站,一旦發現有汙染現象時,則可輕鬆往上追溯可能發生的汙染源頭,以及往下管制可能受汙染的灌排區域,落實農地污染追蹤與溯源,進一步協助農地利用決策管理評估。又或者整合氣象預測及水資源預測資料,能夠針對可能缺水、減少供水的農業區範圍,即早擬定休耕或轉作需水量較少之作物等管理建議,減少因供水不足導致農民的經濟損失。

圖4:利用渠道圖資進行汙染源頭溯源

近年農業面臨氣候變遷、產業結構改變、農工生產平衡等內外在多重挑戰,因此應用資通技術發展各項管理模式,落實智慧管理決策已是推動農業升級的重要議題。而透過地理資訊系統的應用,並整合資訊化平台視覺化服務,能夠協助管理者處理龐大且複雜的空間屬性農業資料,且藉由跨域圖資的套疊,可增加資料應用的深度與廣度,並依據任務需求,進一步分析產出區域農地管理、生產規劃、救災防災、生態發展等管理應用圖資,協助農業邁向合理生產、永續發展。


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