國內水資源應用以農業灌溉為首要，約占總用水量 63 %；因此水 資源多元應用及智慧化發展均以農業灌溉為重點；其中智慧農業係以現 行產業生產模式為基礎，因應消費市場需求進行產銷規劃，生產管理上 輔以省工省力機械設備、輔具及感測元件的研發應用，並結合跨領域之 資通訊技術(ICT)、物聯網(IoT)、大數據(Big Data)分析、區塊鏈(Block Chain)等前瞻技術導入(圖 2-15)，減輕農場作業負擔降低勞動力需求，
提供農民更有效率的農場經營管理模式，生產符合消費者需求，安全、
安心及可追溯的農產品。本節的重點在於分析國內外的相關案例，作為 未來推動的參考以及值得借鏡改善加強之處。國內外案例部分，選擇以 智慧節水、智慧用水系統及智慧灌溉為主，較具有代表性的個案來說明，
後續將再進一步加以探討。
資料來源：行政院農業委員會農業試驗所(2018)，http://www.intelligentagri.com.tw/Home/About
圖2-15 智慧農業之科技工具概念圖
一、國內相關計畫推動及智慧節水灌溉案例 (一).水利機關推動及案例
國內近年對於水資源的建設及應用以朝向導入自動化、系統化的方 向來發展，政府及民間均開始投入相關研究及設備開發。其中以政府推 動部份為例，應用於農業灌溉系統部份，包含強化大型自動化灌溉輸水 及管理系統，以前瞻計畫方式推動為主，例如經濟部水利署經費於 2018 年補助行政院農業委員會推動精進灌溉節水管理建置計畫，分別於桃園、
石門、新竹、嘉南、高雄等 5 個農田水利會，研選示範灌區，運用物聯 網技術，分析整合農田水利水情資訊及灌排設施相關硬體設施資訊等，
規劃設置精進灌溉管理設施，以掌握灌溉供需水量；上述以設備及資訊 管理為主軸之大型智慧灌溉內容包含 1.桃園農田水利會：貯水池、水路 水文監測設置與動態分析管理平台、2.石門農田水利會：過嶺支渠自動 化設備測報系統暨流量率定、3.新竹農田水利會：竹東圳電動水閘門及 水情監測系統建置、4.嘉南農田水利會：嘉南大圳幹支線自動控制水位 監測站系統建置(第一期)、5.高雄農田水利會：針對阿公店水庫之復興 渠幹線全線水閘門自動化系統建置等。
此外經濟部水利署水利規劃試驗所亦於 2017 年起推動 3 階段以多 元水源智慧調控為前提之研究及設備感測元件研發計畫，包含第 1 階段 的「水資源資料盤查及數據整合」、第 2 階段的「水資源物聯網感測技 術創新研發」、第 3 階段的「巨量資料分析及動態調控模式」等均為政 府注重及推動智慧管理概念應用於多元水資源的管理利用；以農業灌溉 用水實作案例則以經濟部水利署南區水資源局(2017)「精進灌溉節水管 理技術-以嘉南灌區為例」為範例，包含以水稻及旱作田間示範田區設 置監測系統，利用物聯網即時傳輸觀測資料至雲端，於智慧管理平台進 行大數據資訊整合及決策分析，配合簡訊告警與移動裝置遙控，輔助灌 溉管理。精進灌溉計畫即為農業灌溉找出精密配水的方式，運用科技協 助節水，遙控開啟水門引水，還有感知器監控田間水位、土壤含水量、
即時雨量等，未來掌水工只要帶智慧型手機，就能巡視給水路，減輕負 擔，用最少的水量，達到最大的灌溉效能，配合節水農法，預估節水量
可再提升約 10~20 %。以烏山頭大壩西方官田區八田路區域推行試驗田 案例，2017 年度第一期試驗田面積 56 公頃，試驗田每公頃用水量由 13,000 噸減少至 8,300 噸，節水率 36 %。未來若全面推廣，預計烏山頭 灌區一期稻作節水量可達 9,500 萬噸。
經濟部水利署、台積電，及嘉南農田水利會 2018 年共同簽訂「智 慧水管理-精進灌溉計畫」合作意向書(MOU)，未來透過建置自動田間 水文觀測及灌溉系統，農民只要透過手機或平板可以一手掌握農田狀況，
實現智慧灌溉節水的目標。現階段每逢南部水情不佳時，嘉南水利會均 透過 1,300 位掌水工調配水門約 7,000 座、巡查水路，進行用水調控方 式節省農業用水。未來將由水利署媒合設計節水農法，規劃田間配水測 試策略；嘉南水利會配合控制試驗水量及農民溝通協調；台積電則協助 研發物聯網智慧水閘門的設計及後續技術精進，以跨界合作方式結合科 技、灌溉技術與節水農法，達到農業精進灌溉及智慧節水的具體目標。
(二).農業機關推動及案例
國內農業研究單位長期以來有開發一些新型設施技術，但研發過程 中無法確認新型技術是否能實際運用於產業上，因此農業試驗所從 2014 年於該所設立「農業設施試驗研究驗證平臺(驗證基地)」，導入國 內各試驗改良場研發的新型設施技術，使用研發的新型設施技術栽培作 物，以驗證新技術是否能實際運用於產業上，等到新技術經過修正更成 熟後，就能進行示範推廣。農試所驗證基地可進行試驗驗證包括蔬果栽 培技術、果樹栽培技術、栽培環境控制技術、防治病蟲害技術以及節能 栽培技術等 5 項。
以文心蘭切花設施栽培為例，文心蘭每年產值逾 30 億，過去文心 蘭是以黑網式栽培，常遭遇病蟲害問題，容易受到天候影響，造成文心 蘭品質不佳。花卉研究中心在農試所驗證基地內利用簡易防雨設施(約 1 分地)栽培，溫室內建有 1 套設施環境微氣候監測系統，整合遠端監控 軟硬體設備，以達高效環境控制之目的，以此設施進行花卉栽培約較露 天栽培節省 40%用水、80%的肥料及 50%的農藥，A 級品產量增加 25 % 以上(品質也較為優良)。
此外茶業改良場從2017 年開始將智慧農業導入茶產業，在全國 26 處茶園設立氣候觀測站，調查天氣狀況、蒐集土壤資訊與農友的茶樹生 長紀錄與生產資訊進行數據分析。並在國內選定2 處示範場域，分別為 臺灣農林老埤農場的500 公頃大規模茶園及茶改場楊梅總場的 1 公頃茶 園。大規模試驗場域可以針對茶種，模擬不同施肥給水的比例，但國內 茶園多數是小面積規模，因此實務上必須進一步把小型茶園導入智慧應 用。臺灣農林於屏東縣內埔鄉以 700 多公頃的土地建立全臺最大單一地 主茶葉生產基地─老埤農場，全場年產能達 3,000 公噸(年進口量 10%），
目前老埤農場已種植 236.6 公頃的茶樹，預計 2020 年總生產面積達到 470 公頃，生產品種包含台茶 8 號(阿薩姆）、台茶12 號(金萱)、台茶 18 號(紅玉)、台茶 20 號(迎香）、青心大冇、四季春等 7 個品種。依臺灣農 林茶業處經理指出，茶園面積相當大，如仰賴人工管理茶園事務得耗費 上千力，老埤農場投入 20 億的設備經費，導入智慧化與機械化，提高 後續經營效益，目前廠區僅需100 多人即可管理所有茶園事務。老埤農 場在建設初期就從以色列引進滴灌系統，希望能達到精準供水，也設置 6 座微型氣象站，監測當地氣候，適度調整種植方式。全場建設 6 座泵 站管理所有茶樹的肥料及水量，使用自動灌溉及液肥系統，使用水量較 噴灌系統省水 70 %，肥料也可透過該系統引入田區(每公頃有 1 萬 4 千 個滴孔)，達成算出每株茶樹喝了多少水之目標(洪嘉鎂，2018)。
為因應彰化縣、雲林縣部分地區為地層下陷潛勢區域，行政院農委 會於 2016 年於該地區(即彰化縣埤頭鄉、竹塘鄉、溪州鄉，雲林縣二崙 鄉、西螺鎮、土庫鎮、虎尾鎮、元長鄉及北港鎮)高鐵行經路段左右各 1.5 km 農業地推動「黃金廊道農業新方案暨行動計畫」(簡稱為黃金廊 道)，輔導農民契作種植轉旱作作物及綠肥作物以減少期作缺水期之用 水量，轉作旱作作物之農民另可申請「園藝作物節水節肥灌溉系統」補 助，期能有效節省灌溉用水量。行政院農委會另於彰化縣黃金廊道及臺 中區農業改良場設置節水灌溉與雨水收集系統試驗點，導入遠端監控生 產管理模式，試驗結果顯示，溫室花胡瓜滴灌較噴灌、淹灌分別節水 48.2%及 80%、網室花胡瓜滴灌較淹灌節水 85.8%，相關設備生產成本
雖高(約超過 162 萬)，但可節省 90 工(人日)以進行其他管理工作。青蔥 試驗方面，滴灌較淹灌節水71.2%，且導入無線基地台與遠端監控裝置 管理作業，以達到遠端走動式管理的智慧型農業發展。紅龍果試驗方面 顯示噴灌較淹灌節水 12.9%，淹灌平均果重為 477.1 g、噴灌平均果重為 433.4 g，則未有明顯之差異。調查統計於 2015~2017 年間共輔導 26 位 農民、約 9.01 ha 之耕作面積成功轉型，顯示該地區農民對於節水灌溉 之觀念已逐漸成形(田雲生，2018)。
(三).民間推動案例
宜蘭科技輕農-陳幸延先生在 2015 年起於宜蘭開始試種水稻，有鑑 於田間水位管理繁瑣、耗人力，因此經歷幾年的發展，以電子尺為基礎，
將尺電子化可以將數據讀進電腦裡，現在只要透過手機，就可以看到田 區水位的資訊，減少不必要之人力勞動，後續嘗試與水閘門設備進行連 動，測試與控制閘門設備，試驗尚在測試中，若測試成功，則可進一步 依據農作需要掌握田間合宜進水量及排水量。
新北市坪林地區一直以來為北臺灣產茶重要地區，然近年來氣候變 遷、極端氣候常態化，導致農產品欠收或品質不佳，有鑑於此，製茶業 者-莊宇雋引進感測器及微型氣象站等監測工具於茶園附近用以監測作 物及氣象之相關資料，將感測器埋入與茶葉根系約相同深度後即可感測 土壤之溫度、濕度及電導度，微型氣象站監測資料則包含降雨量、紫外 線、光照強度、風速…等，此外可透過太陽能板供電並將監測資料無線
新北市坪林地區一直以來為北臺灣產茶重要地區，然近年來氣候變 遷、極端氣候常態化，導致農產品欠收或品質不佳，有鑑於此，製茶業 者-莊宇雋引進感測器及微型氣象站等監測工具於茶園附近用以監測作 物及氣象之相關資料，將感測器埋入與茶葉根系約相同深度後即可感測 土壤之溫度、濕度及電導度，微型氣象站監測資料則包含降雨量、紫外 線、光照強度、風速…等，此外可透過太陽能板供電並將監測資料無線