生态工程环境指标监测管理系统之建立

生態工程環境指標監測管理系統之建立營建工程學系蕭炎泉博士研究背景研究目的系統分析與架構說明資料庫及系統之建置成果與展示效益分析與未來展望簡報大綱目前國內生態工程處於試驗與推廣階段，相關專家學者所研究與蒐集的資料分散於各單位與領域，未加以整合，生態工程資訊化程度亦明顯偏低。由於生態工法之推廣，應因地制宜；期望能有效掌握生態資訊，提供設計者作各種不同的設計、工法選擇及應該採取之因應措施，以設法對環境的影響減到最低。前言1938年德國Seifert首先提出近自然河溪整治的概念，指能夠在完成傳統河流治理任務的基礎上，可以達到接近自然、廉價並保持景觀美的一種治理方案。1989年生態學家Mitsch提出生態工程（EcologicalEngineering）觀念，強調透過人為環境與自然環境間之互動達到互利共生之目的。公共工程委員會對生態工法之統一定義為：所謂生態工法便是指基於對生態系統的深切認知，與落實生物多樣性保育及永續發展，而採取以生態為基礎，安全為導向的工程方法，以減少對自然環境造成傷害。研究背景希望藉由本資訊系統之開發，提供施工設計單位精確掌握基地週遭相關的生態資訊及設計指標。降低施工階段或人為活動對環境所造成的嚴重衝擊，並作為日後該基地生態復原﹙Restoration﹚之檢核。結合MIS、GIS介面之管理系統，除了讓使用者方便瀏覽之外，並依據資料之屬性連結，直接查詢所有相關之資料。研究目的系統分析與架構說明1/2透過文獻與專家學者訪談，並收集石門水庫集水區攔砂壩相關資料，進行資料差異性與使用者需求分析，再依研究方向與系統功能需求，利用系統開發軟體，進行系統架構、系統功能規劃與發展。系統規劃研究可行時系統分析資料庫分析系統開發分析使用者需求根據分析結果依照資料庫架構系統開發時，系統或資料庫的維護及修改系統開發流程圖使用者介面圖片資料文字資料向量圖檔資料GIS參數值使用者系統資料庫管理系統資料庫圖片資料管理純文字資料管理向量圖檔資料管理輸出輸入系統架構圖系統分析與架構說明2/2根據系統分析歸納出的結果，並應用關連式資料庫分析資料表(Table)、資料主鍵(PrimaryKey)、與外鍵(ForeignKey)的相互關係來進行資料庫的建置。資料庫及系統之建置成果與展示1/4在系統中，共有系統作業、基本作業、和攔砂壩作業三項主要項目系統作業：主要是以整體系統操作設定為主。使用者資料維護：設定使用者使用權限，使系統有階層上的管理。參數設定：設定圖層顯示資料與比例。基本作業：此處是輸入各資料選項所需資料，使系統擁有良好的管理能力。攔砂壩類型：攔砂壩施工時所用之材質，例混凝土重力型或鐵絲蛇籠等類型。溪流名稱：建立石門水庫集水區中共37條溪流名稱。施工單位：當初興建攔砂壩所管之單位，分石管局、林務局、和地建會。魚種：建立攔砂壩周遭可能出現之魚類，並建立其圖檔來供進一步辨識。底質種類：分辨攔砂壩底部沈積狀況。水色特徵：辨別水質好壞清潔度。採樣方法：資料建立時所使用之樣品採集方法。另建立全台縣市鄉鎮名稱，以供未來進一步建立其他資料。攔砂壩作業：攔砂壩維護：攔砂壩資料建立，其中除了基本作業中所提到之子項目資料外，另外包含攔砂壩壩體類型、長寬高、有無魚梯、和環境描述及現況等。攔砂壩瀏覽：本系統重心所在，它可結合GIS圖層來做攔砂壩的定位，使用者可以載入圖層，並查詢、修改等功能。成果與展示2/4基本作業中，攔砂壩類型有11類；主要溪流有38條；施工單位有三處；魚類資料可載入圖片供參考。另外底質種類、水色特徵、採樣方法、縣市鄉鎮名稱資料如圖所示。成果與展示3/4在攔砂壩作業中，除了新增、刪除、列印功能外，攔砂壩資料有：編號、名稱、壩體類型、所在縣市鄉鎮、所在溪流名，和壩體的型態、長度、全高、頂寬，及有無魚梯、生態評估、及環境現況等資料。分佈魚類資料，包含編號、名稱、與魚類照片。底質狀況是依照基本作業中輸入之資料來選擇。攔砂壩之資料採樣方法選擇單。指明到此攔砂壩可經由何路徑抵達。可儲存攔砂壩圖片以瞭解當地情況。包含施工單位、開工完工日期、工程費用、所在座標、淤積情況等資料。包含淤積情形、坡度、砂顆粒粒徑、壩體狀況、護岸受損強情況等紀錄。攔砂壩作業中攔砂壩資料瀏覽如圖所示，本頁面結合GIS系統，可讓使用者讀取圖層，權限足夠時，更可以編輯圖層。成果與展示4/4開啟圖層選擇.SHP檔案格式圖層放大圖層縮小圖層平移全景開啟資料庫編輯圖層(雙擊左鍵)可顯示圖層欄位資料查詢資料建立相關生態資料庫架構，並提供使用者查詢。結合MIS、Multimedia與GIS介面之管理系統，並依據資料之屬性連結，直接查詢所有相關之資料。本研究建構之系統可以讓使用者瀏覽、並依照其需求來編輯圖層，也可以新增、修改、查詢相關資料。可藉由本系統方便觀測各地區相關的生態資料。透過系統功能可以協助施工人員了解生態系的變化，提供設計人員資訊以選擇正確的施工方法。透過基本資料庫之整合，可節省工程在辨識區域性之生態環境的人力與時間。效益分析與未來展望效益分析可以結合Database、MIS、GIS、Multimedia，在WebBase的架構下開發相關的整合性應用軟體。在本架構下，可以結合開發與觀光相關之查詢軟體，包含景點、相關資訊等，並可結合路網分析，提供旅遊導覽功能。可以考慮將物種（台灣之動、植物）資料結合於GIS圖層，作為學生教學、民眾資料查詢、社區營造等進一步之文化資訊整合。如果結合無線通訊、可以開發山區土石流、防災、坍塌等預警及管理系統，以防範災害之擴大。可以與地政資料結合，開發地籍資料查詢系統，提供地籍圖資料（包含地段、地號、使用分區、使用地類別、公告現值等）之查詢與列印之功能。可以結合相關民宿之資料，在網路上提供民眾上網查詢相關景點、路網規劃。未來展望～簡報完畢～～敬請指教～