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新竹管理處

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地理資訊系統

農田水利科技之發展與展望

因應新竹地區民生及工業標的需水量與日遽增 ,農業部農田水利署新竹管理處(以下簡稱本處)致力於發展農田水利科技,利用遙測衛星通訊及地理資訊相關技術開發水資源管理系統,除提升作業效率外,也大幅提高乾旱期水資源調配之機動性。本系統發展定位於農田水利科技之整合與應用,結合自動測報系統與地理資訊系統,朝向水資源管理系統自動化發展,進一步 整合水權、用水計畫、水資源調度等水資源管理業務,充分展現決策的特性。

地理資訊系統
系統架構與通訊機制:

本系統以主從架構分別建置本處及工作站分散式地理資料庫伺服端以及使用者端,伺服端間透過TCP/IP通訊協定進行資料傳輸交換,並擴大作業系統網路芳鄰功能來達到使用者端地理資訊共享之目的。

地理資料庫交換機制為本處及工作站自動測報系統遙測通訊傳輸機制之延,為了使大量的關連式資料進行有效率的存取與管理,並維護資料庫的完整性,可透過自動匯入匯出等資料交換介面,將本處SQL資料庫與地理資訊檔案資料庫伺服器端的氣象、水文、地理資訊等不同格式的屬性資料,進行資料格式轉換,並將轉換後的最新屬性資料集中控管於本處SQL資料庫伺服器端。以上資料格式的轉換,使得自動測報系統與地理資訊系統可以共用同一個屬性資料,達到資料庫系統一致性與資料共享的目的。

另外,工作站地理資訊檔案資料庫伺服端架設於自動測報主機,其與本處資料庫伺服端兩者檔案資料間的同步更新傳遞,是透過 TCP/IP通訊協定 ,經由本處通訊伺服端的地理資訊檔案資料庫同步程式,將通訊伺服端之地理資訊程式以及空間、屬性檔案資料,傳送到本處與工作站資料庫伺服端,進行資料檔案同步更新。亦即,當本處資料庫伺服端資料變動後,可即時下載到工作站資料庫伺服端;相同的,若工作站資料庫伺服端資料異動後,亦可即時上傳到本處資料庫伺服端。如此,不管是本處用戶端,或者工作站用戶端使用者,透過網路芳鄰呼叫應用地理資訊系統應用程式時,便可運用最新資料進行查詢、存取、管理與分析。現場工程維修之定位、定樁、工程改善成果,亦可由使用者呼叫通訊伺服端之渠道維護程式,即時更新通訊伺服端之渠道維護屬性資料。

系統功能:

本處地理資訊系統應用廣泛,包含灌溉地籍、渠道、水工結構物、水質監視點、休耕區域、高程點分佈、地段別地籍圖等灌溉管理資料查詢統計,進一步利用全球衛星定位系統(GPS),接收同步衛星訊號及基地台傳播頻道訊號進行即時定位及差分作業,並結合行動裝置開發現場導航、定位、定樁、定界及工程資料維護應用程式,延伸本系統在工程維修之整合與應用。

整合應用與分析:

本處現階段農田水利科技發展係整合自動測報系統(AMTS)、地理資訊系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)以及行動裝置 ,實際應用成果可分為三個部分:

  • 灌溉管理部分: 包含「地籍坵塊」、「水工結構物」、「現場會勘」、「停灌排程」、「渠道系統」等查詢與統計分析。
  • 水資源管理部分: 包含「氣象水文」、「水權」、「用水趨勢」、「灌溉計畫用水」、「系統自動偵錯與維護管理」等應用。
  • 工程改善維修部分: 包含「尋找最近高程點」、「縱橫斷面圖」、「繪製施工位置圖」等成果應用。 本處將進一步朝向灌溉管理系統自動化目標前進,並整合水權、計畫用水等相關資訊,提供網頁使用者查詢及決策支援。
系統展望:

本系統應用即時差分衛星通訊技術,結合地理資訊系統與個人數位助理,建置一套行動式地理資料查核系統,並實際廣泛運用於灌溉管理、水資源管理與工程維修等三方面。並以SQL Server建置正規化關連式資料庫,透過資料格式的轉換,使得自動測報系統與地理資訊系統可以共用同一個屬性資料庫,達到資料庫系統一致性與資料共享的目的。再配合地理資訊檔案資料庫同步更新程式,將通訊伺服端之地理資訊程式以及空間、屬性檔案資料,傳送到本處與工作站資料庫伺服端,達到資料檔案自動化同步更新的目標。用戶端使用者部分,可透過網路芳鄰應用地理資訊系統應用程式,運用即時更新之資料進行查詢、存取、管理與分析。 未來甚可建立Multi-tier架構,設立Application Server,或是建立Web Service伺服器,在安全無虞的狀況下提供資料,達到資料庫系統有效管理與資料共享的目的。

最後更新日期:2023/11/04
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