參、引進GIS技術
地理資訊系統(Geographic Information System, 簡稱為GIS)是一個電腦化、大量化之空間資料管理系統,用來進行地圖資料儲存、擷取、操作、分析及展示使用者所定義之各種需求資料。地理資訊系統發展已有一段歷史,距第一個地理資訊系統的雛形系統有四十年之久,目前已廣泛的應用在各行各業。
GIS在應用上最大的效能應該是在於它強大的分析展示功能,可以將各個調查資料利用地理位置套疊加以連結,例如將以點為調查基礎的氣象資料,和以自然地形為基礎的數值地形模型(Digital Elevation Model, DEM)結合,將氣候資料進行面化。現在的地理資訊系統多已能結合資料庫,使地圖資訊與文字資訊透過鏈結可以交互查詢,或更進一步發展出地理資訊資料庫,將整個圖形資訊納入資料庫架構中,形成一個三維的資料庫,由此資料庫亦可經由資料擷取界面取得指定地點之相關數據。
另一方面,由於地理資訊系統強大的圖形展示及空間分析功能,故可以作為開發專家系統展示界面的平台,方便立即顯示專家系統分析資料的成果。而網際網路的快速發展更使GIS走向網際整合,在網路上經由網路資料伺服器和地理資料搜尋引擎的服務,使用者很快的可以查到目標區域來自不同單位供應的地理資訊資料。未來應用情境示意圖如圖2所示。
圖2 未來應用情境示意圖
肆、成果及效益
如何將土壤肥料試驗研究成果推廣於農田一直困擾土壤肥料及農業推廣人員,自民國七十七年度起農業試驗所數化耕地土壤圖,該系統解決了土壤調查報告(共11冊,1678頁)、圖籍資料龐大(164幅,33平方公尺)繁雜查閱困難(三萬多個圖塊)、專業用語之描述不易瞭解等諸多問題,同時利用地理資訊系統與專業知識之闡釋,將土壤圖文資料轉為各種主題圖,增加土壤調查資料之可利用度。
1992年起進行之網格調查資料亦建立地理資訊系統,逐年把系統、調查結果與技術轉移至改良場,以利資料靈活應用及傳輸,並將土壤調查資料及研究試驗成果落實於田間管理技術之實際運用,建立各種主題之農田土壤管理圖,至今已在70餘鄉鎮進行「土壤特性與合理化施肥」講習,農民對此等資訊皆有很熱烈的反應。
與農民互動過程中,一般水稻田氮肥施用量與合理用量約有25%之增施,磷肥約有60%之增施,鉀肥則有10%少施,因地區而施用量略有不同。如所有檢測案件(平均每件0.5公頃農田)能遵循推薦方法施肥則可以減少480噸氮素肥料(約2,400噸硫銨)、380噸磷干(約1,900噸過磷酸鈣),增加48噸氧化鉀(約80噸氯化鉀),相當於直接減少10,000噸CO2當量(硫銨為每噸3噸CO2當量、過磷酸鈣每噸為2.5噸CO2當量,UNFCCC),鉀肥則增加32噸CO2當量(氯化鉀每噸等於0.4噸CO2當量,UNFCCC)。
伍、後續推廣發展及應用趨勢
由農試所植體營養診斷分析結果調查統計資料顯示:氮素濃度偏高者相當普遍約佔調查果園總數的57%,磷肥偏高者約佔42%,鉀肥濃度偏低者佔53%,鎂素偏低者佔40%,缺鋅果園約佔33%,缺硼果園約佔37%。若應用土壤速測與植體分析及作物營養診斷技術,配合地理資訊系統所建立之土壤特性資料、氣候資料,綜合以上資訊再輔以作物管理知識,可提供農民正確之營養診斷及合理施肥建議。
目前農業試驗所已與各區農改場合作,著手規劃建立「合理化施肥管理」網站,逐步透過本會國土資訊系統資料供應平台,取得農地坵塊之位置,依據農地坵塊位置及分析檢測結果提供土壤品質資訊及合理化施肥推薦報告與管理建議。
進一步 以參加「吉園圃」或「產銷履歷管理輔導」之產銷班及農民為對象,加強辦理作物需肥診斷服務及合理化施肥宣導示範,以提高產品品質及降低生產成本,減少施肥量,達成節能減碳之效益。整體系統完成後,預期配合農會建立肥料倉儲系統連線,協助農民訂購肥料,提供最省錢或最快速取得之選項,運用單質肥料調配適合之肥料,減少農會肥料庫存壓力。
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