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100年2月(第224期)

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推廣地理資訊系統於農田水利灌溉管理與營運執行成果

農水處 何逸峯

. 前言

  2007 年 5 月出版之第 179 期「農政與農情」,曾刊載「地理資訊系統應用於灌溉管理之成效」,簡介地理資訊系統( Geographic Information Systems, GIS )、灌溉管理概要及其應用實例與成效。本文進一步撰述過去 3 年餘來,推廣地理資訊系統於農田水利會之灌溉管理相關業務加值應用現況,並陸續補助農田水利會辦理 GIS 相關灌溉管理基礎圖資建置成果,其中包括:農地地籍圖、灌溉排水渠道圖、水工構造物分布圖及管理處、工作站、水利小組及輪區等區域範圍等圖層,供農田水利會規劃相關管理作業參考使用,俾提高各會應用 GIS 技術於灌溉管理之成效。

. 歷年推廣成果

  農委會自民國 94 年起成立「農田水利灌溉管理之電子化應用」中程科技計畫,陸續研擬 GIS 相關初、中、高級訓練教材及作業規範,並調訓各農田水利會灌溉管理人員計 800 餘人次(截至 99 年底止),以其自有人力完成農地地籍圖、灌溉排水渠道圖與水工構造物分布圖等 16 種圖層之基礎資料建置。同時,由計畫統籌與技術協助等單位(農田水利會聯合會、農工中心及台大生工系蘇教授明道等團隊)組成現地技術輔導團,適時巡迴參與計畫之農田水利會各工作站瞭解問題,即時提供技術諮詢與支援。截至 99 年底止,已輔導 15 個農田水利會 192 個工作站完成地理資訊系統基礎環境建置面積達 27 萬餘公頃。預估可於 100 年完成全國 17 個農田水利會 38 萬餘公頃的灌溉地籍圖與水利設施空間資料建置工作。此外,亦補助農田水利會聯合會統一委外逐年開發「網際網路農田水利地理資訊系統 , Web GIS 」(圖 1 )相關系統功能,規劃於 100 年完成,並分年導入各農田水利會建置基礎資料庫,其分年系統功能開發進程如下:

1. 97 年度:完成常用 GIS 使用工具、灌溉地籍查詢及統計、會員地籍查詢及統計、灌溉排水及水工構造物查詢等子系統,導入台東會 4 個工作站、宜蘭會 5 個工作站之基礎資料。

2. 98 年度:完成水利建造物管理子系統、水權管理子系統、渠道用地查詢子系統、廢除水路管理子系統、權限管理子系統、系統使用紀錄子系統,導入台東全會 9 個工作站、宜蘭全會 10 個工作站、南投會 3 個工作站、嘉南會 4 個工作站、雲林會 1 個工作站、花蓮會 1 個工作站之基礎資料。其中,宜蘭農田水利會 Web GIS 自 98 年底正式上線以來,提供該會各組室同仁,可逕行上網進行地籍資料、灌排渠道、水工構造物、渠道樁號等之查詢與定位,提升水利建造物、妨害水利、水權、渠道流經位置等業務之管理效率。於短短一年內,累計上網使用超過 12,000 人次,已成為 農田 水利會同仁工作上不可或缺之輔具。

3. 99 年度:開發水井管理、會有土地及房舍管理、使用他人土地管理、妨害水利案件管理、圖資維護管理、提供外界使用 API 等 6 個子系統,導入新竹全會 5 個工作站、桃園會 13 個工作站、南投會累計 8 個工作站、嘉南會累計 13 個工作站、雲林會累計 10 個工作站、花蓮會累計 3 個工作站、高雄會 3 個工作站及台中會 2 個工作站之基礎資料。

4. 100 年度:預定開發工務管理子系統,並導入其餘各農田水利會全會所有工作站之基礎資料。

. 導入 GIS 之前後效益分析

一 . 灌排受益變更作業

  以台東農田水利會卑南工作站辦理灌溉排水受益變更調查(圖 2 )為例,導入前,某次工作任務總計報核 233 筆土地待勘,以傳統紙本作業方式,預計需 2 人次(至少 1 位熟悉管區),以 2 週時間完成。導入後,經套疊航照圖,確認土地用途(固定性建築物),以過濾不需再勘查土地,其餘待勘土地經由標記出圖,並規劃路線,方便攜帶確認相關位置。另藉由個人數位助理( Personal Digital Assistant, PDA )輔以全球定位系統( Global Positioning System, GPS )導航定位功能,組合成 Mobile GIS ,指引到達正確位置,僅需 1 人次(對灌區不熟者亦可),以 1.5 日時間完成。

二 . 國有土地代管申請作業

  導入前,在舊有紙本地籍圖上找出地號位置,影印位置圖,套上屬性資料,製作一張主題圖約 15-35 分鐘。導入後,利用系統找出地號位置,主題圖配置,並可對照屬性資料,主題圖列印過程不用 5 分鐘。

三 . 會有土地清查作業與水利建造物申請案

  導入前,會有土地清查作業前須備妥地籍圖,因各地段之地籍藍晒圖比例不一致、分幅、模糊及保存條件不佳,作業前準備包含找圖、影印、縮放及接圖等步驟至少需時 4-6 小時。導入後,藉由系統查詢及設定輸出,濃縮作業時間僅需約 30 分鐘即可達成。另可套疊航照圖輔助辨識週遭地理環境。

四 . 水權登記申請應用

  辦理水權展現申請需檢附灌溉區域平面圖作為附件,過去限於原始使用地籍圖尺寸過大( A1 尺寸),需經影印、接合、標繪灌區範圍與渠道等手續,其製作過程繁複耗時。台東農田水利會於建置地理資訊系統基礎圖層環境後,利用數值圖籍可任意調整比例的特性,繪製成果圖資,使得此項工作效率獲得大幅改善,而縮短大量的作業時間。

五 . 人員交接異動

  人員異動時,藉由地籍圖與航照圖套疊後,先於工作站電腦螢幕展示,短時間內可達成工作站轄區地理環境及管轄區域介紹清楚解說,並能列印輸出,加深印象,明確交待各個重點位置及其管理要項。節省實地環境交通往來之耗費時間與費用,能順利完成人員與任務銜接。

六 . 88 水災太麻里圳灌區緊急救旱

  98 年 8 月 7 日深夜,莫拉克颱風於台東大武山區降下 1 小時高達 200 公厘的超大雨量,導致太麻里溪水瞬間暴漲, 8 月 8 日凌晨 5 點多,洪水開始溢出堤防進而潰堤,並且直撲台東農田水利會太麻里灌區,直到清晨七點半已經沖毀該會 186 公頃灌區,更導致下游 60 餘公頃灌區因水源地遭摧毀而無法灌溉,如圖 3 。災區搶救急如救火,本案引水灌溉需穿越 186 公頃遭到洪水全面破壞的區域,要找渠道根本不可能,當時連馬路都流失。依據過去的做法,地政單位要引測必須從很遠的地方慢慢引測過來,就算本案被安排在第一個鑑界,少說也須等上兩三個月,屆時釋迦樹將全面滅絕,農損也造成了。

  當時幸賴農田水利會同仁趕赴現場利用 Mobile GIS ,立即瞭解現地座標位置,大致確認座落在 5.5 公尺的水利地範圍內之 2.1 公尺寬渠道,如圖 4 ,就這樣該會利用 3 個小時,把 1,600 公尺左右的渠道完全定位並且測量好坡度,以方便導引挖土機在 7 天內開挖,將灌溉用水順利送到每一戶未受水災侵襲的會員土地內,確保境內所有作物用水無虞。

. 結論與展望

一 . Mobile 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 農田 水利會服務新形象。

二 . GIS 相關技術非屬農田水利會員工原有專業技能,「釣魚給人吃,不如教人如何釣魚」,藉由前述計畫相關基礎教育訓練及技術輔導,初期各項數化基本圖資與系統建置等基礎工作,可由 農田 水利會人員執行,以大大減少系統建置與後續資料更新維護之經費,應可為大部分 農田 水利會之支持與重視。

三 . 為有效發揮 農田 水利會既有優勢資源,活用現有水利設施、管理人才、水土資源,並擴大服務層面,農委會將於相關計畫編列經費,持續輔導各 農田 水利會,加強員工對 GIS 技術應用在灌溉管理的認知,提升其灌區現況調查技術,利用逐年建置完成之資料庫,提供灌溉管理業務之實際運作,以達成農地有效利用、農業用水合理分配及農田水利資訊科學化管理之效益。

圖1. 網際網路農田水利地理資訊系統Web GIS

圖 1. 網際網路農田水利地理資訊系統 Web GIS
圖2.利用GIS標記待勘土地並規劃路線

圖 2. 利用 GIS 標記待勘土地並規劃路線
圖3. 太麻里灌區水災前及水災後衛星影像 圖3. 太麻里灌區水災前及水災後衛星影像

圖 3. 太麻里灌區水災前及水災後衛星影像

圖4. 以彩色正射影像為底圖描繪災害範圍及描繪圳路災損情形
圖4. 以彩色正射影像為底圖描繪災害範圍及描繪圳路災損情形
圖 4. 以彩色正射影像為底圖描繪災害範圍及描繪圳路災損情形


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