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年計畫經費

0(千元)

落後原因分析

無

機關因應對策

【建構作物需水量及土壤給水能力基盤之研究】1. CROPWAT8.0軟體無內建甘藷相關作物參數資料，因應做法為參考文獻及FAO相關資料，搭配實測數據建立CROPWAT8.0軟體所需甘藷各項作物參數。2. 作物露天試驗經常受氣候變化影響數據蒐集，因應做法為蒐集多年度蒸發散數據及大量氣候因子資料如氣溫、降雨量、風速、相對濕度與全天空日射量等資訊，作為資料分析及判斷依據。【數位水資源資訊管理系統與跨平台運算整合之研究】1.有關流量預估於農業應用之跨領域(水文、作物科學)資料整合與應用不易，以辦理專家座談會，與各領域(水文、作物科學)專家進行資料運用討論作為因應措施。【農業水資源智慧決策支援平台建置計畫】1.計畫已與第一線操作人員進行討論，惟建立模型時尚無法將所有細節納入分析。因應做法為未來計畫持續維運可持續改進、安排橫向溝通會議以及加強跨單位資料互相分享合作及整合農業水資源物聯網IoA之建置。

隸屬專案

「五加二」產業創新計畫(新農業)

年度目標

112年規劃針對3個研究主軸執行：(1)評估作物需水量及土壤給水潛力，建構包含作物需水量、作物灌溉技術與土壤供水能力等作物栽培用水基盤資訊；(2)數位化農業水資源管理資訊及跨域加值，提供精準用水運算基礎，聚焦數位水系優化、介接加值運算與農業用水監測等跨域加值串聯平台；(3)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，著重於小尺度灌溉驗證、大尺度智慧配水與動態決策分析等精準配水技術。透過前述供需基盤更新、跨域加值運算及配水調度支援，整合精準灌溉所需資訊，落實精準配水決策，精進農業供灌配水效能，增強農業生產之韌性。

重要執行成果

計畫亮點:「1.整合為以日、旬時間尺度的需水量、參考蒸發散量等資料，為國內作物需水提供了重要的經驗參數，並建立國內土壤基礎水力特性資料(數據及圖資)，作為不同尺度(農田-區域-國家)灌水量估算及作物需水量估算之基礎資料，同時也作為相關基礎研究及跨領域研究重要的資料庫。2.完成農田水系查詢應用系統建置，支援即時查詢農田或分水口之上下游農田集合，及查詢指定農田集合之灌溉排水水系拓樸等系統功能，提供輔助業務應用。3.建構推估灌區水源及提供現地降雨所需1-2週預報/監測資訊(嘉南灌區為例)；(1)開發氣象預報與水文模式整合與優化創新技術，進行水庫集水區未來1-14日入流量預報。並同時精進中長期(3-4週、1-3月)降雨預報技術，採用AI技術建立智慧型農業乾旱預警機制，依據歷史農業乾旱資料庫完成智慧型農業乾旱預警機制之建構。(2)示範灌區其水源集水區之水文模式、整合雨量與流量預報，以及乾旱預警機制建置(3)藉由建立示範灌區其水源集水區之流量預報與乾旱預警機制，可清楚掌握示範灌區之氣象、水文、農業乾旱發展趨勢。4.中央氣象署之計畫產製高品質且符合需求之高解析格點觀測分析場，提供其他分項進行作物生育期需水量、灌溉技術優化及土壤供水研究所需之最接近格點資料，同時亦為其計畫各種客製化產品之基礎資料。5.針對曾文溪流域結合氣象局氣長期天氣展望雨量預報資料與AI模式預報未來三個月平均河川流量，並比對歷年取水資料，評估水資源量是否充足，可提供農民與管理單位水資源之調配參考。並應用AR6情境之未來降雨量推估曾文水庫月入流量SSI乾旱指標，可應用於全臺各重要農業區域中，以掌握重要農業水資源之情資。6.以光學衛星影像及航照影像完成4個主要農業區灌區(桃園、台中、嘉南及台東農田水利管理處灌區)大宗作物栽植分布圖資，短期作物包含112年裡作、一期作、二期作及全年作之主要產區作物，長期作物以新竹果樹更新為主，其次嘉南竹子更新，此作物圖資助於後續估算農業用水之重要基礎資料。7.提供種植水稻、甘藷及高粱等作物於北中南東部地區氣候環境下之每旬實際灌溉水量，另南部地區受乾旱影響嘉義地區一、二期作皆停灌，示範場域無水圳水供應，只靠現有水井供灌水源不足，如照舊有之灌溉模式恐無法完成供灌作業，一期作透過插秧期調整，將場域內田區分成4批插秧，插秧期分散於1.5個月間，成功減少尖峰時期需水量，並利用場內蓄水池於夜間用水低峰期間進行儲水，順利完成供灌作業。8.水位站以掌握主要水源取水量概念佈建，了解灌區水源(如水庫、河川等)取水量比例，提供水資源決策參考。並導入水平衡概念建置水位站，掌握上、下游各階段輸水損失情形，提供做為渠道內面工改善依據，減少因滲漏造成之水資源浪費。9.農業水資源物聯網IoA2.0系統平台，整合跨單位平台、多種感測設備、閘門監控及監視器(CCTV)等資料源，提供不同權限給權責單位使用，系統平台提供多樣化且簡便之服務。10.擴充農業水資源決策支援平台、整合跨域異質格式資料庫、完成示範區最適化之灌溉配水模式建置，以及曾文-烏山頭水庫灌區供水情境之操作策略。」 / 關鍵成果:「1. 隨著氣候之改變，蒸發散量也受影響，作物需水量藉本計畫重新評估與省視，收集生育期完整之氣象及通量資料，並計算作物係數建立台灣本土化慣行/間歇灌溉水稻、甘藷、香蕉、食用玉米需水量雛形，以精進用水規劃。2.建立以熱影像缺水指標來判釋水稻植體水分狀態，以提供未來稻作田間水分管理之參考與建議。3.建立國內土壤基礎水力特性資料(數據及圖資)，作為不同尺度(農田-區域-國家)灌水量估算及作物需水量估算之基礎資料，同時也作為相關基礎研究及跨領域研究重要的資料庫。透過本計畫之成果能夠補足台灣缺乏之土壤水分特性資料，使台灣的土壤水分特性資料得以完善，擴大基礎資料加值利用，並建立分層土壤水力參數，提供評估土壤有效水分含量及入滲能力，進而評估土壤水力特性與降雨-入滲-逕流關係。4.完成農田水系查詢應用系統建置，支援即時查詢農田或分水口之上下游農田集合，及查詢指定農田集合之灌溉排水水系拓樸等系統功能，提供輔助業務應用。5.(1)高解析度統合海氣耦合預報模式之乾旱模擬與預報：目前已完成CWACFSv2的全球55公里、臺灣區域12公里的30年(1991年-2020年)模式事後預報資料庫、2020至2021年百年大旱期間（2020年7月至2021年6月）臺灣地區氣象乾旱指標的變化之個案分析。將有利水資源管理單位適時發佈目前乾旱嚴重程度，同時依不同乾旱等級來採取各項應變措施。(2)高解析度長期預報產品開發：完成臺灣地區高解析格點之3-4週累積14日降雨機率預報系統、自動化產出臺灣鄉鎮1-3月雨量三分類機率預報產品。(3)衛星遙測水分監測強化：建立葉面積指標與樹冠葉綠素含量資料庫，用於評估大範圍植生的健康狀況，並作為後續工作中乾旱指標之輸入資料，以建立植生乾旱預警模式。(4)農業可用水量預測與供灌決策輔助之研發-水文模式建置與預報效能分析：藉由建立嘉南管理及其水源集水區之乾旱監測指標與乾旱預警機制，以實際案例測試乾旱監測指標(SPI、SSI與SRSI)，並進一步分析曾文-烏山頭水庫乾旱監測指標與乾旱發展趨勢之關聯性與初步建置水文乾旱預警機制，以清楚掌握示範灌區之氣象、水文、農業乾旱發展趨勢。6.以AI模式建置曾文水庫與玉豐大橋降雨-逕流模式，採用歷史雨量站資料進行模式訓練；模式建置完畢後，則可採用氣象局季長期天氣展望雨量預報資料，進行未來三個月平均河川流量預報。7.以AR6情境之未來降雨量與乾旱指標進行套配，分析未來水庫水情之趨勢。8.提供種植水稻、甘藷及高粱等作物於北中南東部地區氣候環境下之每旬實際灌溉水量，另南部地區受乾旱影響嘉義地區一、二期作皆停灌，示範場域無水圳水供應，只靠現有水井供灌水源不足，如照舊有之灌溉模式恐無法完成供灌作業，一期作透過插秧期調整，將場域內田區分成4批插秧，插秧期分散於1.5個月間，成功減少尖峰時期需水量，並利用場內蓄水池於夜間用水低峰期間進行儲水，順利完成供灌作業。9.傳統上對於水文環境或所關注問題之觀測，受限於設備之體積、傳輸、技術及經費等因素，無法大量、快速、高頻率及高解析來進行，因此對於智慧化灌溉配水節水較不易實現。開發及評估可適用於多數市售感測器介接之低成本智慧盒，能直接擷取感測器資料及進行智慧控制，以降低未來推廣成本及減少特殊規格疑慮。10.完成曾文-烏山頭水庫灌區供水情境之操作策略以及成果整合落實應用及乾旱事件與AR6未來情境之決策演練，提高農業水資源灌溉決策效能，降低供灌風險與大規模停灌發生。」