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土壤資源調查及環境監測

農作物預警監測 應用衛星偵測、影像分析判釋 技術,搭配農地土地覆蓋資料庫歷年建置作物分布 圖資,推測出農民預計栽植作物之整地面積。其結 果再與前一年同時節、同區域的整地面積進行比較 計算,進而推估出最新年度時節之作物栽植量的消 長情形,藉此推測提供早期預警資訊。

甘藍栽植面積消長預測:以Sentinel-2 衛星影像

進行長期甘藍收穫面積預測,利用作物的光譜和物 候特徵、連續性的影像判釋,結合空間及屬性(統 計數據)資料,選取合適的監測時段的影像進行甘 藍種植分布的判釋分析;並以低空的無人機拍攝樣 區及地面人員的現勘與定位拍攝技術確定資料的精 準度,並結合多方的技術與資訊互補,提升衛星影 像判釋技術的精確度。108 年甘藍判釋成果精度:總 體精度約為99.59~99.82%,KAPPA 值為 0.74~0.9,

如圖5-1和圖5-2。

5-1 108 年冬季裡作甘藍與夏季甘藍判釋成果分布。

5-2 甘藍栽植面積統計、月平均價格、密度分析圖。

農 業 化 學

5-3 108 年一期作及二期作落花生判釋成果分布圖。

5-4 108 年雲林地區裡作蒜判釋成果分布圖。5-5 108 年鳳梨判釋成果分布圖。

二 期 作 落 花 生 及 裡 作 大 蒜 預 估: 應 用 衛 星 影 像探討雲林縣二期作落花生與裡作大蒜成果可得知 栽種面積與其分布位置之基礎資料外,可於採收前 1~2 月提供資訊給予決策單位,預估產量面積與價 格。落花生主要種植時間為二期作,一期作次之。

一 期 作 落 花 生 主 要 種 植 於 雲 林、 彰 化、 臺 中、 苗 栗、花蓮等地區;二期作落花生則以雲林、彰化地 區為主要產區,約占二期作全臺種植面積95%,判

釋成果面積為10,628 ha,落花生成果總體精度約為 93.59~98.3%,KAPPA 值為 0.73~0.84。蒜主要產區 為雲林地區,108 年判釋成果面積為 4,253 ha,總體 精度為97.86%,KAPPA 值為 0.9,如圖5-3和圖5-4。

鳳梨主要種植於臺中、彰化、南投、雲林、嘉 義、臺南、高雄、屏東、宜蘭、花蓮、臺東等地區(圖 5-5),判釋成果面積為9,706.3 ha,總體精度約為 87.5~97.32%,KAPPA 值為 0.58~0.93。

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水稻產量推估:於臺灣西部平原完成108 年一 期作(199 處)及二期作(162 處)水稻產量現地調 查及資料建立,搭配應用Sentinel-1 雷達衛星影像同 期多時序影像資訊(一期作:1~7 月;二期作:7~12 月),藉由多元迴歸分析推導計算產量公式,反推 大範圍水稻產量分布圖,如圖5-6、圖5-7、圖5-8 和圖5-9。

5-6 一期作及二期作水稻收割機收割點位分布。

5-7 108 年彰化一期作水稻產量推估成果。5-8 108 年嘉義一期作水稻產量推估成果。

108 年度應用衛星影像判釋、農田現況取樣現 地 調 查、 地 理 資 訊(GIS)等技術,以 RapidEye、

Sentinel-2、LandSat-8 等衛星影像為材料,更新平原 及坡地農業區之農地土地覆蓋分布判釋與GIS 圖資。

農業作物判釋繪圖種類有:大芥菜、小麥、毛豆、

水芋、水稻、水蕹菜、牛蒡、玉米、甘藍、甘藷、

西瓜、豆薯、洋蔥、紅豆、胡麻、胡蘿蔔、茭白筍、

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5-9 108 年彰化二期作水稻產量推估成果。

2019 年裡 作胡蘿蔔

5-10 108 年農地土地覆蓋作物分布圖。

草莓、馬鈴薯、甜瓜、荷、菱角、落花生、蒜、鳳梨、

紅蔥頭、蕎麥、蘿蔔共28 種作物,共計繪製 112 個 shp 格式圖層;並將判釋作物成果與農田現況取樣 調查資料進行驗證比對,比對結果之總體精度約為 79.41~99.9%,KAPPA 值為 0.65~0.98,如圖5-10。

農 地 土 地 覆 蓋 與 土 壤 資 源 圖 資 供 應 本 年 度

(108 年)農地土地覆蓋圖資供應 29 件,政府單位 22 件、學術單位 5 件、財團法人 1 件及國營事業 1 件;臺灣土壤資源相關共有6 件,如圖5-11。應用 層面包含:國土利用管理、山坡地可利用限度分類、

防救災情資整合管理、農地資源空間規劃、公共安 全及供水風險影安全評估、地下水質管理策略、地 層下陷與農地土地利用之時空分布、灌溉區管理、

畜牧糞尿資源化利用、基因改造飼料運輸散落監控、

稻草露天燃燒好發區、規劃荔枝椿象防治、天然災 害和農損關係探討、推動茶葉產銷履歷政策、SAR 資料應用於水稻萃取研究、氣候變遷下農地適調策 略、臺灣獼猴分布現狀與農害關係、土地編定特農 及一般農之農牧用地上檳榔種植等多方利用。網路 查詢土壤資料供應查詢平台(https://tssurgo.tari.gov.

tw/Tssurgo/)目前供應 815 份土壤相關資料;本年度 新上架者則有325 份:包含 284 種靜態資料如森林 事業區土壤圖、有機物含量或土壤質地分布圖、土 壤調查報告等,以及以WMTS 發佈之 41 種土壤性 質圖,提供使用者搭配其他空間圖資進行套疊。本 年度網站累積瀏覽量(Page views)為 8,716 次,共 有2,155 位使用者(不重覆訪客),資料總下載數為 7,720 次。圖資下載之使用單位與用途,本年度使用 者以大專院校為大宗,占比63.27%,其次為工程顧

問公司(15.16%)、一般民眾(7.29%)、地方公所 圖5-11 104~108 年圖資服務案件統計表。

(3.5%);資料使用用途則以學術研究(60.64%)、

土木工程應用(14.87%)、農業應用(9.04%)及土 地開發應用(5.54%)為主。

全臺農地盤點進行農糧作物判釋 106 年因應全 臺農地盤點進行農糧作物判釋,作業同時發現農地 出現大量未登記建物及非農業使用現象。流失農地 以農地工廠占用比例最高,約近三成。農地與工廠 混合之情形,將威脅農產品質,而農地非農用之作 為有害臺灣農業之發展。本研究使用108 年 1~2 月 Rapideye 影像進行臺灣本島平地農業區內建物判釋。

原始影像進行正射及大氣校正,並以多尺度分割法,

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設定尺度與多光譜權重、形狀(平滑/ 緊密度)等參 數產生物件進行影像分割與分類,以物件作為分類 基礎,以NDVI 排除植生區域,NDWI 去除水體,

NIR、NDSI 刪除裸地,以細長型狀特徵篩除道路,

並透過Brightness、紅藍光譜特性、物件形狀、幾何 關係進行新增建物判釋,圖5-12為影像進行圖像分 割(segmentation)與圖像分類(classification)示意 圖。判釋出建物圖層後,再切割出落於平地農業區 內之建物,接續扣除106 年農地盤點之建物、溫網 室、菇寮、畜禽舍圖層,最後進行人工檢核,獲得 平地農業區內之疑似新增建物分布,其新增建物產

製流程圖如圖5-13所示。

全臺本島平地農業區之疑似新增建物清點,各 縣 清 查 面 積 為 北 北 基4,864 ha、桃園 33,031 ha、新 竹11,024 ha、 苗 栗 12,463 ha、 臺 中 24,737 ha、 彰 化64,679 ha、 南 投 10,013 ha、 雲 林 77,306 ha、 嘉 義48,901 ha、 臺 南 66,744 ha、 高 雄 23,122 ha、 屏 東57,279 ha、臺東 14,715 ha、花蓮 27,578 ha、宜蘭 19,749 ha,全臺共計約 496,205 ha。疑似新增建物之 地籍本島總筆數為15,830 筆,臺灣平地農業區內疑似 新增建物分佈如圖5-14所示。快速判釋出農業區建 物,能瞭解農地存留面積量,供農地管理決策之參考。

5-12 Rapideye 影像進行圖像分割與分類之示意圖。

5-13 新增建物流程圖。

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農地農作物栽培面積盤點 持續 108 年更新農業 區農糧作物盤點,將盤點資料更新至農委會資訊中 心供應統V6_Dec 版地籍圖,以利各單位圖資彙整 正確性及統一性(圖5-15)。將本所判釋108 年各 期作各項作物成果同步更新至農地盤查,總計更新 面積為591,863.9 ha,各縣市更新面積列於表5-1。

5-14 臺灣平地農業區內新增建物分佈圖。

5-1 108 年農地農作物栽培面積盤點面積 ( 單位:ha)

縣市 栽培面積 縣市 栽培面積

臺北市 1,501.6 嘉義市 1,434.6 新北市 8,577.1 嘉義縣 65,229.5 基隆市 328.7 臺南市 75,300.0 桃園市 27,167.1 高雄市 31,291.9 新竹市 1,361.6 屏東縣 51,389.4 新竹縣 13,185.8 宜蘭縣 19,371.9 苗栗縣 22,686.6 花蓮縣 31,950.0 臺中市 39,250.0 臺東縣 25,801.4 南投縣 48,504.6 澎湖縣 524.3 彰化縣 53,574.0 金門縣 3,089.0 雲林縣 70,319.8 連江縣 25.0 總面積 591,863.9

5-15 臺中、雲林、嘉義、臺南地區108 年農地盤查成果分布圖。

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嘉南地區缺水期的水田灌溉水調配 臺灣南部的 降雨型態乾雨季明顯,颱風期過後進入冬季旱期,

等待春雨或梅雨的來臨,解決旱象。因氣候變遷帶 來降水的很大的不確定性,南部水庫蓄水量常面臨 吃緊的情況,進而影響一期作農田灌水的用量。為 調節用水量而進行停灌作業,根據水庫的容水量、

水利會供水範圍分布、水庫位置及不同插秧期的稻

秋行軍蟲發現案例的時空分布作圖 108 年 6 月 初秋行軍蟲出現於苗栗地區,農委會隨即成立秋行 軍蟲災害緊急應變小組,並建立通報機制。為瞭解 秋行軍蟲可能擴散範圍,並根據發現時間和空間分 布是否有跡可尋,根據防檢局提供隻幼蟲通報案例 點繪製空間分布,同時加上時間軸變化並以動態方 式呈現秋行軍蟲發現的時空分布,提供更多防疫方 向及作為(圖5-17)。

砷潛在污染農地土壤及作物濃度調查及改善措 施研究 砷被國際癌症研究機構認定為人體致癌物,

攝食及暴露砷對人體健康將造成不利的影響。人體 暴露砷的主要途徑為飲用含砷的地下水及稻米,過 去我國對於地下水砷濃度訂有管制標準。由於水稻 的生長環境,導致稻穀的砷累積濃度顯著的高於其 他穀類作物,因此世界衛生組織及其他國家陸續訂 定稻米中砷的限量標準。我國於107 年正式公告白 米和糙米中砷的限量標準,其標準分別為無機砷濃 度0.2 及 0.35 mg/kg,過去雖然我國對於水稻的砷濃 度有進行調查及分析,但主要以總砷濃度為主,對 於水稻砷物種的分布濃度資料尚未足夠。因此,本

作分布圖進行分析,劃設出灌區的後續需水量及水 庫和稻作灌溉渠距離,以調整停灌工作站,並及早 針對停灌的工作站之農田輔導轉作的可能,以減少 農民栽種權益和損失。108 年 2 月以水利署水庫水 量假設無降雨狀況,推估水庫剩餘水量僅剩70%、

50% 及 30% 時,依據離水庫位置遠近進行工作站停 灌選擇(圖5-16)。

5-16 推估水庫剩餘水量僅剩70%、50% 及 30% 時停灌範圍推估圖。

5-17 秋行軍蟲幼蟲案場分布圖。

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標菌種Funneliformis mosseae孢子數只佔該產品總 孢子19%,其他為非目標菌種。(2)完成 4 種叢枝 接種本所開發之叢枝菌根菌Claroideoglomus

etuni-catum,在減施1/3 肥料時,可增加葉蔥地上部乾重

etuni-catum,在減施1/3 肥料時,可增加葉蔥地上部乾重