壹、前 言

　　近年來由於資訊與網路科技的快速發展，促使各行各業推動企業電子化(e-Business)以維持競爭優勢。台灣現有17個農田水利會轄管灌溉地面積約38萬公頃，為現存傳承至今最古老的產業之一，肩負127萬會員農民所託，管理維護龐雜水利設施及零星散佈之會有土地，並配合農時辦理作物面積調查、灌溉用水計畫、地籍管理、水質監測、田間灌溉調配及各項灌排水利設施更新維護等工作，其應用之各類圖資與業務多與具空間分佈特性的資料有關。為提升農田水利業務執行之效率與效能，有必要檢討過去人工、紙本傳統的作業方式，整合21世紀最新之資訊、通訊與電子科技等領域技術，建置一套符合時宜且具空間特性的地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)，應屬當務之急。

貳、地理資訊系統簡介

　　自古地圖即是人類描述地表空間事物之指引，製圖技術亦隨著現代文明科技的演化，與時俱進，一門結合地理資訊、電腦與電子科技的新興學科─地理資訊系統(GIS)於焉誕生。相對於一般社會大眾所熟悉之管理資訊系統（Management Information System, MIS）係以電腦技術處理文字或數字型態資料為主，如目前在各行各業已經成熟應用之會計、人事、財務、總務等資料庫管理系統。地理資訊系統（GIS）顧名思義乃是一種地理資料庫管理系統，其最強大之功能在於整合如交通、人文、灌溉系統、土地利用、土壤、雨量、地質、地形及水資源等各種具有空間分佈特性之資料，各類電子圖籍經由GIS的套疊、編修及分析後，可供資源規劃、生態保育、區位勘選等參考使用，進而提供更準確之評估及決策分析。

　　地理資訊系統（GIS）之資料一般可概分為兩個部分，即空間資料（spatial data）與屬性資料（attribute data）。所謂空間即指其地理區位（geography location），是指地理空間上的相對位置，藉由點、線、面地形變化來描述地表和地球本身的形狀、位置，並建立彼此間位相關係（Topology）來記錄各物件的空間位置與相對位置關係，通常都以地圖的方式來表示如圖1 DOCX / pdf / odt所示；屬性資料則是指描述性的資料，描述空間的特徵，由編號、區位、名稱、類型、尺寸等文字或數字所構成，如圖2  DOCX / pdf / odt所示。

　　一般常用之地理資訊系統軟體除了考慮其擴充性、延伸性以及與其他周邊產品之相容性功能外，其主要功能可分為：空間資料之輸入與編輯、屬性資料之管理與分析、地理資料之分析與展示等。其中地理資料之分析功能是地理資訊系統軟體中最重要的一項，能有效的處理及分析相關之地理資訊，並由其中擷取出有用的資料訊息提供決策支援之用。較常用之軟體如ArcView 9.X桌上型地理資訊系統，具備空間查詢分析、空間相互關係分析、空間擷取分析、套疊分析、近鄰分析、空間統計分析、空間量度、圖形製作展示與報表製作等常用之地理資料處理功能。

參、灌溉管理概要

　　農田水利會現有經常性業務有：會員會籍管理、地籍圖管理、取水設施及水工構造物管理、灌排渠道系統管理、灌溉區域圖分布劃分供現場勘查應用、會有財產及會有土地管理、水污染與各監視點管理及追蹤、工程施工位置圖、氣象、水文、土壤觀測調查、地下水井分佈及管理、水源資料及水權管理、灌溉地及耕作面積調查、灌溉地遺漏調查、灌溉渠道佔用私人土地調查及其他單位使用會有地管理等，其中灌溉管理主要業務如表1  DOCX / pdf / odt。

　　為維護農田灌溉用水正常供應，並排除田間多餘水量，渠道網路系統之管理與維護即成為農田水利會業務的重心，必須經常巡邏維護。尤其在灌溉管理業務中，經常需到各灌區調查、現勘及查核，其各項業務之執行頻率與時間，請參考表2 DOCX / pdf / odt之灌溉管理主要業務執行頻率與時間表。然由於都巿化發展迅速，地形地貌變遷頻仍，實地現況往往與傳統圖面資料有異，以致定位困難，產生困擾。

肆、應用實例及成效

　　傳統之灌溉管理多以人工作業方式進行，各類圖資與訊息之更新常無法跟上田間現況之變遷。田間坵塊、灌溉渠道與各種水工設施數量，亦常因紙本資料過於龐雜而使管理人員無法立即作更新與統計，更不易進行各類不同屬性資料之彙整，影響業務執行效率。本文綜合新竹、石門與桃園農田水利會近年來推動地理資訊系統之建置成果，介紹幾個成功的應用案例如下：

一、電子圖籍出圖系統

　　定期取得轄區地政機關之地籍圖數值檔及地籍資料，結合地籍圖與地籍資料產生地址對位，建立完整之地籍資料表及快速之圖籍資料查詢及管理，可配合需求隨意產製地籍圖、灌溉渠道分布圖、排水渠道分布圖、水工構造物分布圖、工作站位置圖、小組別位置圖、輪區位置圖（如圖3 DOCX / pdf / odt）、水質監視點分佈圖等電子圖檔。

二、灌溉地現場查核系統

　　利用ArcPad 6.X軟體，將傳統桌上型GIS之常用功能整合到個人數位助理（Personal Digital Assistant, PDA），取其輕巧特性，並搭配使用全球定位系統（Global Positioning System, GPS）之導航定位功能，方便於田間及現場之即時應用，建置灌溉地現場查核系統（行動式GIS，GIS+PDA+GPS，如圖4 DOCX / pdf / odt），可提供初步定界定樁、現場會勘、標的地籍坵塊查核、水稻種植現況調查、休耕查核及灌區定位等功能，解決地籍資料與地籍圖對位之困擾，降低人工作業時間與人為疏失，提高現場查核及勘查效率。

三、整合現有圖資應用

　　在農委會資訊科林科長貞之協助下，順利向農試所取得全省平地土壤圖，該圖層以縣市為單位，內容包括土壤性質、土壤特性、土壤型態、排水狀況、石灰性、坡度、表土酸鹼性（PH值）及土壤質地等，資料記載非常完整，可配合PDA之應用在現場即時顯示定位點之各項土壤資訊（如圖5 DOC / pdf / odt），可供水利會編擬灌溉計畫現調之參考。

四、渠道管理

　　配合渠道及水工結構資訊，提供即時查詢統計渠道及構造物分布情形，便於參酌擬定水資源調度計畫和輪流停灌休耕順序；並配合各年度更新改善、維修工程資訊，提供即時查詢渠道內面工情形，便於參酌估算渠道輸水損失率、渠道分年分期改善進度管控。

五、會有財產與設施查詢管理

　　配合地政資訊，依照水利會之土地分布，建置完整之會有土地圖籍資料庫，提供會有土地分布查詢（如圖6 DOC / pdf / odt）、管理分析、及不同比例出圖列印等管理需求，提供管理者與決策者即時查詢統計農田與稻作分布情形，便於參酌擬定期作灌溉配水計畫。

六、停灌補償現地查核作業

　　以新竹農田水利會於92年及93年辦理停灌休耕查核作業為例，結合土地及渠道管理功能，於受理申請作業期間，提供即時查詢灌區會員資格，杜絕重複申請情形、並提供線上申請之便民措施；現地查核時，應用行動式GIS作業方式，調查現地休耕或綠肥轉作情形，一改以往協商農民時間攜帶地籍資料至現地查核流程繁瑣冗長之情形，將過去需耗時一個工作天之作業時間縮短為半個工作天，可減少一半人工及攜帶大量圖資，確實提升調查效率也減免農民配合調查之作業程序，進一步加速停灌補償金之發放，極受農民肯定。

伍、結論與建議

一、地理資訊系統之開發應用，需有合宜之軟硬體資源、適當之技術人力支援及持續定常性維護，經費需求龐大，以新竹農田水利會之經驗，每公頃約需2,000至3,000元之開發成本。目前除財務較佳之水利會採委外建置方式辦理外，有賴政府計畫性協助其餘財務較困難的水利會以自有人力建置地理資訊系統基礎環境。

二、地理資訊系統（GIS）係一種圖形資料作為灌溉管理之利器，雖然建置費用比MIS多，但所產出之成效為MIS所不能及，配合地籍屬性資料之聯結應用，更能充份彙總水利會各項業務資訊，降低資料取得之成本及時間，進而提高行政效率。

三、行動式GIS結合無線通訊、網際網路等整體式電子化作業模式及流程再造，應可減少資訊系統維護成本及人工成本，並可達到作業標準化、資料整合、文件減量、即時通訊等多項優點，間接提升水利會服務新形象。

四、地理資訊系統技術日趨成熟，軟硬體成本快速下滑，近年來各級政府部門對地理資訊之投入，使得發展GIS所需之各項圖資都達到一定的水準，相對較容易取得，亦漸為環境資源規劃管理與區域發展相關業務所運用，十分適合農田水利會使用，以有效提升其業務之經營效率。

致　謝

　　「農田水利灌溉管理之電子化應用」農業科技計畫於構想研提過程，承蒙農田水利處內各級長官與同仁之指導與支持，更於民國93年獲得企劃處資訊科林科長貞之鼎力相助，積極向行政院國家科學委員會爭取相關研究經費，計畫執行期間更得到台大生工系蘇教授明道，農田水利會聯合會前總幹事廖本炎、黃組長宗輝與葉惠美小姐，以及農業工程研究中心資訊組譚組長智宏與詹皇祥先生等通力合作，謹此致謝。