計畫內容
因應未來臺灣地區水資源環境變化，如何運用智慧科技研發節水技術，並有 效分配運用農業用水，為提升農業生產韌性之重要課題。進一步整合作物生產、 精準配水及水情資訊，以提供相關政策調整與決策。因此，透過政府各機關資料 開放平台與現有農業環境大數據之整合加值應用，推動農業水資源決策支援平 台之建構，提供政府在面對未來農業用水調整上能精準管理決策支援體系，顯得 非常重要。
以 110 年在桃園水資源競用區石門水庫灌區一期作僅灌溉桃三(新屋、湖口灌區)7174 公頃水稻之供灌決策為例，農水署除須精準推估農民種植水稻面積情 勢，尚須運用氣象相關預報目前以及未來 1-6 個月整個期作內之長期降雨預測， 並整合水利署在水庫及河川之觀測水情資訊，以及埤塘、區排河川水量監測資訊 變化，透過水文演算方法推求各種可聯合運用之供灌水源水量。最後，為降低與 確保民生工業供水風險及國家整體政策考量下，在經濟部水利署管控於整個期 作石門水庫僅放水 4,100 萬噸下，由農水署積極運用埤塘水源、抽取溪水及區域 排水、精密配水等措施，並配合錯開整田期，彈性調配整田用水等措施，確保灌 溉用水穩定。
因此，藉由本計畫將進一步投入農業氣象水文之長期情勢預測精度提升、發 展視覺化之農業水資源供需動態決策模擬科技創新，全面提升農業供灌系統的 即時水情監測與未來長期農業水資源可用水量預測及聯合運用。透過建構作物 栽培用水基盤資訊，精準推估田間作物需水量及土壤給水潛力；研發智能灌溉精 準配水操作技術，強化因應各種水情之農業節水韌性；建構農業水資源決策支援 平台決策體系；提高智能灌溉精準配水動態決策效能等目標(圖 1)。
本計畫項下包含3大研究主軸(分項計畫)及9個重點與分工(子項計畫)、38個單一計畫，計畫架構詳如圖2說明。希冀透過執行本綱要計畫，建構作物栽培用水基盤資訊，精準推估田間作物需水量及土壤給水潛力；研發智能灌溉精準配水操作技術，強化因應各種水情之農業節水韌性；建構農業水資源決策支援平台決策體系；提高智能灌溉精準配水動態決策效能等目標。
- 本綱要計畫擬定三大研究主軸，分述如下：
- 建構作物需水量及土壤給水能力基盤之研究 (主辦單位：農業試驗所)
本分項計畫研究目標為評估作物需水量及土壤給水潛力，建構作物栽培用水基盤資訊，研究重點主題包含：
- 建立主要作物各生育期需水量、作物係數與缺水指標。
- 建立作物辨識缺水指標與整合作物蒸散積溫栽培曆。
- 建立灌區外作物之需水量資訊。
- 完成主要農業區土壤保水、導水及入滲能力等土壤物理特性調查及分析。
- 依作物需水量資訊，於小尺度場域進行精確配水潛力圖等相關研究。
- 數位水資源資訊管理系統與跨平台運算整合之研究(主辦單位：農委會資訊中心)
本分項計畫研究目標為建置數位化農業水資源管理資訊及感測架構，提供精準用水運算基礎。研究重點主題包含：
- 建置數位化農業水資源管理資訊及感測架構。
- 開發農業水資源即時觀測資訊即插即用傳輸物聯網資訊管理系統。
- 研擬設施與溫網室用水即時觀測與制動元件，及整合物聯網系統架構。
- 完成全國主要灌溉區域農田農業用水溯源追溯基礎資訊。
- 結合農業用水溯源追溯基礎資訊及農業水資源物聯網整合資訊服務，開發建置溫網室或農業設施用水即時觀測與制動示範架構。
- 推動精準農業水資源自動化管理，擴大農業用水精準管理範圍及農業水資源整合管理範圍，提供農業水資源決策支援系統核心資訊服務。
- 以遙測技術、近端土壤感測、同位素量測等技術監測農業區蒸發散量及土壤水動態，以精確估算農業區的用水平衡，作為整合農田水循環、灌區水系資訊及規劃大區域耕作制度之依據。
- 建構農業水資源決策支援平台與智慧配水決策體系之研究 (主辦單位：農田水利署)
本分項計畫研究目標為監測農業區用水平衡及整合農業水情與環境資訊，提高智能配水與農業用水管理決策效能。研究重點主題包含：
- 結合氣象長期降雨預報、田間小尺度水文監測IoT及遙測辨識耕地作物資訊，建置各單位所研發之灌溉供、需水量推估整合加值資訊服務平台，完成農業水資源決策支援平台運作機制規劃及決策體系建立，提供農業水資源決策支援平台穩定即時資訊，以進行動態決策模擬分析。
- 結合供灌風險、農糧政策評估模組及灌溉配水決策模組開發，完成動態決策資訊平台建置。
- 透過建置精準灌溉配水示範場域，完成主要農業區幹支分線水門監控智慧化操作及不同水源別、作物之最佳化灌溉配水模式建立。
- 完成全國主要灌溉區域農田農業用水溯源追溯基礎資訊。
- 建置決策及展示平台，快速呈現指定區域之即時動態資訊，掌握各示範區即時水情及田間實際灌溉需水量動態資訊，配合年度灌溉計畫決策任務，將即時動態供需水情及各模組配水動態操作資訊同步傳回至水資源決策支援平台，進行水情分析與決策模擬，機動性迅速支援農委會各種供灌方案之科學量化數據，提升跨部會研商水資源決策之時效性及正確性。
各分項計畫研究方針之關聯如圖3所示。
本綱要計畫係由行政院農委會農業試驗所與農田水利署共同推動，由農試所王毓華組長、農水署洪銘德組長共同擔任召集人，並由農試所吳東鴻博士與農水署朱志彬簡任正工程司協同擔任總執行秘書，促成三大分項計畫、9個子項計畫與37個單一計畫，共同完成目標。
農試所 王毓華 組長
農水署 洪銘德 組長
農試所 吳東鴻 博士
農水署 朱志彬 簡任正工程司
農試所 許健輝 博士
農委會 劉頂立 科長
農水署 朱志彬 簡任正工程司
111年度各單一計畫計畫名稱
| 分項1 建構作物需水量及土壤給水能力基盤之研究 | ||
| 1-1 作物全生育期需水量技術 | ||
| 1-1-1 水稻間歇灌溉生育期用水量研究 | ||
| 1-1-2 甘藷全生育期需水量技術之建立 | ||
| 1-1-3 番石榴生育需水量研究 | ||
| 1-1-4 蕉園優化灌溉技術與生育期需水量之研究 | ||
| 1-1-5 食用玉米需水量研究 | ||
| 1-1-6 水稻慣行栽培全生育期需水量之研究 | ||
| 1-1-7 花椰菜全生育期需水量評估 | ||
| 1-1-8 玉米不同生育期需水量之研究 | ||
| 1-1-9 大豆生育期需水量研究 | ||
| 1-2 作物優化灌溉技術 | ||
| 1-2-1 作物全期需水量之積溫栽培曆建立 | ||
| 1-2-2 以熱影像建立乾旱造成水稻缺水之逆境指標 | ||
| 1-2-3 荔枝優化灌溉技術之研究 | ||
| 1-2-4 柑橘類果樹優化灌溉技術 | ||
| 1-2-5 芒果灌溉優化技術研究 | ||
| 1-2-6 木瓜優化灌溉技術之建立 | ||
| 1-2-7 不同土壤含水率處理對麻豆文旦產量與品質之影響 | ||
| 1-2-8 番荔枝精準灌溉技術之研究 | ||
| 1-2-9 茶園精準灌溉模式之研究 | ||
| 1-2-10 甜瓜全生育期與種苗生產優化灌溉模式建立 | ||
| 1-3 農業區土壤供水資料建置 | ||
| 1-3-1 農業區土壤基礎水力資訊建置 | ||
| 1-3-2 建立在地化土壤轉換方程式推估水力參數 | ||
111年度各單一計畫計畫名稱
| 分項1 建構作物需水量及土壤給水能力基盤之研究 | ||
| 1-1 作物全生育期需水量技術 | ||
| 1-1-1 水稻間歇灌溉生育期用水量研究 ( 吳東鴻 農試所農業試驗所作物組 ) | ||
| 1-1-2 甘藷全生育期需水量技術之建立 ( 黃哲倫 農業試驗所嘉義分所 ) | ||
| 1-1-3 番石榴生育需水量研究 ( 高碧霜 農業試驗所鳳山分所 ) | ||
| 1-1-4 蕉園優化灌溉技術與生育期需水量之研究 ( 王維晨 農業試驗所作物組 ) | ||
| 1-1-5 食用玉米需水量研究 ( 李欣叡 農業試驗所作物組 ) | ||
| 1-1-6 水稻慣行栽培全生育期需水量之研究 ( 鄭智允 桃園農改場作物改良課 ) | ||
| 1-1-7 花椰菜全生育期需水量評估 ( 陳葦玲 臺中農改場作物改良課 ) | ||
| 1-1-8 玉米不同生育期需水量之研究 ( 謝禮臣 臺南農改場朴子分場 ) | ||
| 1-1-9 大豆生育期需水量研究 ( 周國隆 高雄農改場旗南分場 ) | ||
| 1-2 作物優化灌溉技術 | ||
| 1-2-1 作物全期需水量之積溫栽培曆建立 ( 侯雅玲 農業試驗所作物組 ) | ||
| 1-2-2 以熱影像建立乾旱造成水稻缺水之逆境指標 ( 侯雅玲 農業試驗所作物組 ) | ||
| 1-2-3 荔枝優化灌溉技術之研究 ( 張哲瑋 農業試驗所嘉義分所 ) | ||
| 1-2-4 柑橘類果樹優化灌溉技術 ( 蔡正賢 苗栗農改場作物環境課 ) | ||
| 1-2-5 芒果灌溉優化技術研究 ( 石佩玉 臺南農改場作物改良課 ) | ||
| 1-2-6 木瓜優化灌溉技術之建立 ( 王仁晃 高雄農改場作物改良課 ) | ||
| 1-2-7 不同土壤含水率處理對麻豆文旦產量與品質之影響 ( 劉啟祥 花蓮農改場作物改良課 ) | ||
| 1-2-8 番荔枝精準灌溉技術之研究 ( 張芳魁 臺東農改場斑鳩分場 ) | ||
| 1-2-9 茶園精準灌溉模式之研究 ( 陳忠偉 茶業改良場魚池分場 ) | ||
| 1-2-10 甜瓜全生育期與種苗生產優化灌溉模式建立 ( 蔡秉芸 種苗改良繁殖場繁殖技術課 ) | ||
| 1-3 農業區土壤供水資料建置 | ||
| 1-3-1 農業區土壤基礎水力資訊建置 ( 許健輝 農業試驗所農業化學組 ) | ||
| 1-3-2 建立在地化土壤轉換方程式推估水力參數 ( 許健輝 農業試驗所農業化學組 ) | ||
| 分項2 數位水資源資訊管理系統與跨平台運算整合之研究 | ||
| 2-1 數位優化全國灌溉水系基礎資訊 | ||
| 2-1-1 數位優化全國灌溉水系基礎資訊 | ||
| 2-2 農業水資源灌溉水量長期預報 | ||
| 2-2-1 農業水資源之農業氣象產品客製化研發 | ||
| 2-2-2 農業水資源流量模擬與長期推估技術研發與應用 | ||
| 2-2-3 農業水資源情資整合應用研究計畫 | ||
| 2-3 區域農業用水監測 | ||
| 2-3-1 監測農業區水情之遙測技術研發 | ||
| 2-3-2 以穩定氫氧同位素示踪技術進行農業用水軌跡之調查研究 | ||
| 2-3-3 發展及應用三維地電阻影像技術推估農地之土壤水文特性 | ||
| 分項2 數位水資源資訊管理系統與跨平台運算整合之研究 | ||
| 2-1 數位優化全國灌溉水系基礎資訊 | ||
| 2-1-1 數位優化全國灌溉水系基礎資訊 ( 劉頂立 農委會資訊中心創新應用科 ) | ||
| 2-2 農業水資源灌溉水量長期預報 | ||
| 2-2-1 農業水資源之農業氣象產品客製化研發 ( 李國基 農委會科技處科技行政科 ) | ||
| 2-2-2 農業水資源流量模擬與長期推估技術研發與應用 ( 林盈甄 農業試驗所農業經濟組 ) | ||
| 2-2-3 農業水資源情資整合應用研究計畫 ( 林盈甄 農業試驗所農業經濟組 ) | ||
| 2-3 區域農業用水監測 | ||
| 2-3-1 監測農業區水情之遙測技術研發 ( 張翊庭 農業試驗所農業化學組 ) | ||
| 2-3-2 以穩定氫氧同位素示踪技術進行農業用水軌跡之調查研究 ( 劉滄棽 農業試驗所農業化學組 ) | ||
| 2-3-3 發展及應用三維地電阻影像技術推估農地之土壤水文特性 ( 劉滄棽 農業試驗所農業化學組) | ||
| 分項3 農業水資源智慧決策支援平台建置計畫 | ||
| 3-1 小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-1-1 中部地區小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-1-2 北部地區小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-1-3 南部地區小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-1-4 東部地區小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-2 大尺度灌溉示範場域建置及水資源聯合運用智慧化配水技術研發 | ||
| 3-2-1 智慧灌溉：智慧化之大尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-2-2 示範場域之農業水資源物聯網2.0建構 | ||
| 3-3 農業水資源決策整合資訊體系規劃建置及動態風險分析技術研發 | ||
| 3-3-1 區域用水供需動態演算及最佳化灌溉配水模擬技術研究 | ||
| 3-3-2 農業水資源智慧決策支援平台建置 | ||
| 3-3-3 農業水資源精準決策科技運籌管理專案 | ||
| 分項3 農業水資源智慧決策支援平台建置計畫 | ||
| 3-1 小尺度灌溉示範場域建置 | ||
| 3-1-1 中部地區小尺度灌溉示範場域建置 ( 蔡璿如 農業試驗所農場管理組 ) | ||
| 3-1-2 北部地區小尺度灌溉示範場域建置 ( 楊志維 桃園農改場作物改良課 ) | ||
| 3-1-3 南部地區小尺度灌溉示範場域建置 ( 楊智哲 臺南農改場嘉義分場 ) | ||
| 3-1-4 東部地區小尺度灌溉示範場域建置 ( 廖勁穎 臺東農改場作物改良課 ) | ||
| 3-2 大尺度灌溉示範場域建置及水資源聯合運用智慧化配水技術研發 | ||
| 3-2-1 智慧灌溉：智慧化之大尺度灌溉示範場域建置 ( 李元喻 農水署農田水利管理組 ) | ||
| 3-2-2 示範場域之農業水資源物聯網2.0建構 ( 李元喻 農水署農田水利管理組 ) | ||
| 3-3 農業水資源決策整合資訊體系規劃建置及動態風險分析技術研發 | ||
| 3-3-1 區域用水供需動態演算及最佳化灌溉配水模擬技術研究 ( 李元喻 農水署農田水利管理組 ) | ||
| 3-3-2 農業水資源智慧決策支援平台建置 ( 王鵬瑞 台灣水資源與農業研究院 ) | ||
| 3-3-3 農業水資源精準決策科技運籌管理專案 ( 簡靖芳 台灣水資源與農業研究院 ) | ||