文‧圖/農業試驗所　姚銘輝‧游舒婷‧呂椿棠‧陳琦玲‧郭坤峯

一、前言

　　我國農產品生產過程常遭遇氣象災害的侵襲，每年造成損失約10-180億元，不僅農民無收成可言，也因供應量減少使農產品價格飆漲，引起消費者的抱怨。常見農業氣象災害包括颱風、豪雨、寒害及乾旱等，除影響農作物供銷穩定外，也對農地環境造成極大的損害。政府一直將防災納為重要施政項目，如行政院農業委員會（以下簡稱農委會）規劃「新農業運動」政策中積極推動農業（含災害）保險制度，希望引進民間資源以保障農民收益；農委會亦依據農業天然災害救助辦法辦理現金救助與專案補助，協助受災損農產業迅速復耕。但現行災害救助制度之災損勘查屢有爭議，造成農民抱怨及政府行政困擾，農委會自105年起推動4年期「農林氣象災害風險指標建置及災害調適策略之研究」政策型額度計畫（以下簡稱農林防災計畫），希望藉由科研計畫之執行，加強農業防災資訊推廣及技術研發，依據作物致災條件提供精緻化災害預報及預警，建立災前防範及災後復原的機制，及透過教育宣導將防（減）災觀念推廣至農業經營者，將被動受損轉換成積極防範，使農業災損降至最低，讓人民對農業防（減）災與穩定農產品供應有感。本文將分別由農業災損現況、農業氣象與災害資訊、防災技術研發及無人飛行器（UAV）用於勘災之運用等方面，說明農業防災未來推動的方向。

二、臺灣農業氣象災害現況

　　我國地理位置位於海陸交界，加上地貌複雜及山勢陡峻，發生氣象災害種類甚多，然而，以雨害及颱風對於農作物生產威脅最為嚴重。圖1為過去30年（民國74-103年）歷年農損災害所占比例之分析，颱風所造成災害為最主要，約為68.9%；雨害則指春雨、梅雨及夏季對流雨，約占20.6%；低溫則為一期作水稻插秧期、坡地果樹及茶區所受之寒害，約占5.2%；冰雹大多發生在春夏交界，當對流雲（積雨雲）強烈發展時，產生球狀或不規則冰塊形式之降水，一般屬於局部性且發生時間短，它對農作物枝葉、莖幹及果實產生機械損傷，造成作物減產或歉收，約占1.9%；其餘災害包括旱害、高溫害、風害及焚風等。就受損之作物種類分析（圖2），果品占47.8%，蔬菜28.0%，單一作物則以水稻之10.8%最多；果品以梨、香蕉及木瓜為主要受損作物，其餘包括番荔枝、葡萄、蓮霧及柿也占整體果品損失5%以上；蔬菜以葉菜類蔬菜占34%，西瓜17%，竹筍9%及香瓜6%、蔥5%，其餘所占比例較少。此外，作物受災害影響程度受作物生育期、種植環境及對災害敏感度而有顯著差異，由過去災害及農損資料可歸納出易發生重大損失之時期及地域，以105年2二月「霸王寒流」為例，主要受損與94年及97年曾發生寒害之年份相較，受害作物種類相似，受損區域也重複出現，說明災害發生有其規則性，經由分析標示各項作物災害發生熱區（hot zone），對於災害防範及防（救）災當更能集中資源及掌握災情。

圖1　過去30年（民國74-103年）歷年不同災害別之平均農業受損金額及所占比例

圖2　過去30年（民國74-103年）歷年不同作物別之平均農業受損金額及所占比例

三、農業氣象災害資訊

　　農業氣象或災害資訊對於災害防範具有關鍵性，但資訊來源須經分析整合，才能符合農業防災使用，謹依據災前、災中及災後之時間軸分別說明如下：

（一）災前氣象災害資訊：氣象預報及災害預警的資訊來自即時觀測資料，對農業生產區之氣象站設置現況，75年起農委會與中央氣象局合作成立「農業氣象觀測網」，在農委會所轄試驗改良場所共設立28處農業氣象站，其中一級農業氣象站（以網路即時傳回資料）17站，二級農業氣象站（每旬送回觀測紙本資料）11站。設站地點選擇以各區農試改良場所為主，並不與中央氣象局既有之氣象站重疊，使整體氣象站分布更均勻。然就現況及需求而言，農業氣象觀測網經30年已呈現儀器老舊及觀測資料品質不佳的缺點。農林防災計畫執行首要為更新現有測站內觀測儀器、新增農業觀測站及建置氣象觀測品質監控系統，預計4年內完成升級及新設130個農業氣象站，將可大幅提升農業災害預報能力，同時提供農民符合需求之即時氣象資料。至於氣象預報空間尺度，中央氣象局提供以鄉鎮預報最為細緻，但對於農民則需要空間尺度愈小及預報時間愈長之氣象資訊，針對此需求，農委會與中央氣象局合作規劃重要作物栽培區提供2.5×2.5公里之網格氣象預報資料，同時也進行研發2-3週之預報資訊，期盼能符合農民對於氣象資訊的需求。

　　藉由分析受災脆弱度及標示災害發生熱區，將災害資訊及救災資源集中於易發生區域，更能善用資源及掌握災情。農林防災計畫將由歷史氣象資料繪製逐月之全臺農業災害發生機率圖，另由農糧署提供之歷史作物災損資料繪製作物受災發生機率圖，配合現有作物栽培面積及土地利用現況圖資，以標示重要經濟作物之災害發生熱區，提供即時災害警戒範圍及防災措施，使農民減少損失；同時進行農業區生產脆弱度及災害經濟效益分析，建立以防災觀點之農作物適地適作規劃。

　　作物對於氣象的敏感度不同，除作物本身遺傳特性影響外，不同生育時期對於氣象條件的感受是造成災害與否的關鍵。舉例而言，水稻在營養生長期對於高溫（高於35℃）的耐受性高，但在開花期或穀粒充實期，高溫即可能造成不稔或米質變差。透過模擬試驗、文獻回顧或農民訪查，盤點整理作物每一生育期可能遭遇之氣象災害，及其致災臨界氣象條件，明確的致災氣象臨界值可作為作物早期預警之資訊來源。同時，建立完整的重要經濟作物之「防災栽培曆」，包括以「月」別劃分作物生育階段、可能遭遇之氣象災害、致災氣象臨界值、防災建議及措施、肥料及病蟲害管理等。防災栽培曆可由不同管道提供給農民參用，除放置於網站外，可依據各鄉鎮主要推廣作物之防災栽培曆資料刊登於農民曆，讓農民可輕易取得資訊。同時，由防災栽培曆所彙整之作物致災氣象臨界條件資料庫，結合中央氣象局所發布之精緻化氣象預報，建置「作物災害早期預警資訊平台」，以量化及自動化方式建立農業災害發生程度判定基準，透過災害發生後實際情形進行驗證，以訂定早期災害判定指標供日後例行性發佈機制作準備。

（二）災中氣象災害資訊：我國有關氣象災害預報由交通部中央氣象局發布，災害通報及救災方面，則在民國98年莫拉克風災後，行政院為推動災害防救工作政策與協調各部會單位，特別設置「災害防救辦公室」，以有效協調整合防救災工作，提升防救災效能。農委會依據災害也機動成立緊急應變小組，依據災害類別責成所屬主管機關成立緊急應變小組，此系統強調農業災損通報及農產品供應調節。

　　科技部國家災害防救科技中心（以下簡稱國家防災中心）發展之“災害情資網”，提供災害發生時之5種動態資訊以及1種靜態潛勢資訊查詢，防災人員可以快速掌握所屬縣市目前災害的情勢。當颱風或豪雨侵襲台灣時，其中共包含了12個主題式地圖書籤，包含氣象資訊類的衛星雲圖、颱風觀測、示警資訊、豪大雨特報、累積雨量觀測、即時及預報淹水警戒、即時交通資訊、停班停課資訊等，各種情資都搭配圖文說明方式呈現。農林防災計畫擬與國家防災中心合作發展”農業災害情資網”，可供查詢災害警戒區農作物種植情形、農產品運輸道路狀況、及防災標準作業流程及技術等，當災害發生機率達至某程度時，即宣導農民進行相對應之防範措施，如利用網路、簡訊、媒體傳遞訊息，或由改良場、農會或產銷班建立災害發佈及宣導機制方式，也能在防救災應變作業中，透過圖資化之氣象和水文監控情資，讓中央及地方之農業災害主管單位即時快速掌握當地的農業災害情資。

（三）災後氣象災害資訊：災後推動救助及復耕是首要工作，實際作業卻面臨難處，尤其是災損的判定上屢有爭議，目前農委會主管機關積極辦理建立作物不同受損程度辦別圖片資料庫及強化認定作業準則。另一方面，嘗試導入無人飛行載具（UAV）應用於農地土地使用現況、災區定位與農損判識之相關技術，建立高效率與數據化的農作物災害發生前後之影像資料，以協助各縣市政府解決實際勘災作業及救助標準爭議，使農作災損估算更為精準，勘災更有效率。當然，就技術研發仍有需要突破及整合之處，現階段正應用無人飛行載具（UAV）於不同生長季節拍攝各種作物種植區，產製高解析多時期多光譜影像，並萃取分析各種作物的光譜特性，建立作物生長階段的光譜特性資料庫，做為各種作物影像自動化分類判識的基礎資料來源。另結合物件導向（object oriented）及其他影像分類演算法，研發高精度作物影像辨識技術，於災害發生前後進行無人飛行載具（UAV）航拍，獲取高畫質影像及全球定位系統（GPS），透過地籍資料及地理資訊系統（GIS）進行影像分析，建立一套完整的高精度影像獲取、後處理、判識、分析、製圖、資料管理完整流程，劃分農作物栽種及災害發生區域之規模及面積等基本資料，提供精準災損影像圖資。圖3為水稻倒伏空拍影像及影像分析以辨識倒伏面積。

圖3　農作物受損災情影像判別技術研發-水稻倒伏影像判別，將已知地面位置之空拍影像透過光譜特性以判別倒伏面積。（拍攝高度：120m；地面解析度：2.4cm；拍攝日期：105.6.21）

四、災害防範及避災技術

　　選擇重要經濟作物為技術研發目標，透過資材或設施的利用，生育期調整及適栽性評估等作為，減少作物受災風險，至於大面積及單位面積產值較低之作物，可透過育種技術及肥料栽培管理進行防（減）災，有些區域種植農作物易發生災害且難以防範，則可輔導農民轉作，以達到避災觀點之耕作規劃。就作物生長過程中，每一生育階段面臨不同災害，相對應之防災技術或策略不盡相同，針對重要經濟作物作物周年可能遭遇之氣象逆境進行相對應之防災技術研發，尤其著重於已開發技術之擴大推廣。例如，我國台東及屏東地區因地形效應，會出現焚風的現象，高溫及低濕造成果樹器官灼傷；但由於發生時間急促，當通知農民後進行處理恐來不及，事實上，農民在果園常鋪有水管以作為灑水或施肥之用，只要加入簡易焚風感測器（建置成本約5萬元以下），當焚風發生時，由自動偵測以驅動果園灑水系統，降低溫度及提高濕度以避免焚風為害。其他技術如防風網減少強風受損，擾流風扇減少茶樹霜害發生，灌水以提高水溫減少寒害受損等，皆是透過簡易方式，以低成本及施作方便為原則，適度減低災害損失。

　　另為建立有效的農業災害風險管理機制，農委會積極推動農作物災害保險政策，鼓勵市場經濟提供更多的避險工具選擇，包括農業天然災害保險制度或提撥農業保險基金，不僅協助農民自行避險外，也可紓解政府救助金之龐大支出。農林防災計畫於105年擬以水稻、毛豆及果樹為目標作物，其中果樹以未來推動農業保險之規劃果品項目為主，包括梨、芒果、甜柿、葡萄、木瓜、桶柑、釋迦、文旦柚及蓮霧等9種，建立完整防災栽培曆，及透過作物早期預警系統進行作物防災預警，配合農業保險推動，由災前防範及災後保險，建構完整農業災害調適能力。

　　臺灣作物種植種類繁多，分布零散，如何將科技研發成果聚焦以供後續推廣之用，農林防災計畫擬依據作物重要性、災害類型及具有明確防災技術為依據，規劃重要作物生產區之防災體系建置，例如宜蘭三星鄉蔥產業之颱風災害、高雄毛豆產業之水害或苗栗高接梨產業之寒害，將防災資源如氣象站分布、災害精緻化預報、災害潛勢分析、農損經濟評估、UAV災前災後影像及具體可行防災技術，整合至特定作物生產區，將可大幅提升產業對於災害的調適能力。計畫執行成效再逐次推廣到經營專區、產銷班乃至個別農民，將防災觀念、資訊及技術落實到農業生產的每一層面，以期建構國家整體農業防災體系。

五、結語

　　災害對農作物生產影響雖然甚鉅，但目前對於災害預測的能力仍非常薄弱，此為科學上的限制。在短期內災害預報能力提升仍無法期待下，宣導災害發生機率的觀念及建立相對應之防範措施才能避免損失。雖然有些災害確實難以預報及防範（如冰雹），但以颱風災害為例，由預報發布至颱風登陸有一段防範關鍵時間，建立防災標準作業程序，於災前防範是效果最好及成本最低之災害調適策略。農林防災計畫所建置之氣象災害早期預警資訊及相對應防災配套機制，經由辦理農民教育訓練機制及說明會的推廣，可落實防災觀念及防範作為於農業生產者。此外，臺灣農作物種類繁多，對於災害敏感度不同，建立各種重要經濟作物之防災栽培曆，包含作物致災臨界條件、災損樣態及相對之防災技術，可作為作物災害預警、災損評估及農業保險辦理之依據，同時也可作為氣候變遷衝擊評估之知識庫，未來可與作物、土壤、病蟲害及栽培耕作制度等結合，有效整合農業生產及氣象資源，精確掌握氣候在時間與空間中的變異，進行高效率的農業經營與管理，以減少氣象災害對農作生產的負面影響。