計畫緣起及推動歷程

(一)計畫緣起

隨著經濟發展及社會變遷,土地利用型態日趨複雜,為有效防止不當或違法開發,國內各目的事業主管機關如內政部營建署(以下簡稱營建署)、行政院農業委員會水土保持局(以下簡稱水保局)及經濟部水利署(以下簡稱水利署)近年來持續運用衛星影像及遙測技術協助辦理轄管範圍土地利用監測工作,透過比對不同時期的衛星影像,找出地表有變化且疑似違規使用的點位,並通報各直轄市、縣(市)政府及相關目的事業主管機關,派遣查報人員至現地查報及追蹤後續處理情形,藉以掌握土地利用變化,客觀及有效落實土地資源管理。

然因應業務需求不同,過去營建署、水保局及水利署,各自執行轄管範圍土地利用監測工作,有其不同監測頻率、通報查報作業方式及使用不同解析度衛星影像辦理監測作業,並各自發展其監測通報查報系統,致資源不易共享應用。為利政府資源整合,行政院經濟建設委員會(現已改制行政院國家發展委員會)前於101年4月19日召開「國土資訊系統整體建置計畫-102年先期作業計畫初審會議」,會議決議請內政部應基於國土利用主管機關立場,協調整合相關機關監測計畫,避免國家資源重複投入,內政部爰自101年起邀集相關機關召開多次研商會議,決議由內政部國土測繪中心(以下簡稱國土測繪中心)自103年度起執行營建署、水保局及水利署等機關之監測計畫整合工作,並逐年完成通報系統整併工作,透過整合各機關監測計畫,減少政府資源重複投入,擴大整體使用效益。

國土利用監測整合工作推動期程及目標

(二)推動歷程

國土測繪中心自接辦內政部交下跨部會監測計畫整合工作任務,為讓營建署、水保局及水利署之監測計畫資源及成果能相互共享應用,並能按以往運作機制順暢進行,即積極蒐集了解各機關監測工作內容差異,以統整各機關監測需求,包含統一監測頻率及用於監測作業之衛星影像解析度,並擬訂執行策略,朝資源整合、定期監測、加值應用及便利通報等目標執行,並透過業務分工,讓整合工作順利推動。其中國土測繪中心主要負責各期疑似違規變異點產製、通報及相關協調事項,營建署、水保局及水利署則負責各執行單位辦理疑似違規變異點查報回報之稽催、查處、督導或評比作業。

由國土測繪中心整合營建署、水保局及水利署等3個機關監測業務需求,包含土地利用監測、監測變異點通報、監測加值應用、查報人員教育訓練等,統一辦理整併後監測工作發包作業,將監測變異點資料匯入原各機關監測通報查報系統,並由營建署、水保局及水利署通知各配合單位(含主、協辦及執行單位)辦理變異點查報作業及追蹤後續處理情形。

另由於營建署、水保局及水利署原監測通報查報系統不一致,為便利各機關網路通報作業及建立未來整體運作機制,經103年度分析原各機關監測通報查報系統功能、變異點通報及回報程序,規劃國土利用監測整合通報查報系統(以下簡稱整合系統)架構及運作機制,104年度據以完成整合系統開發。整合系統並於104年12月3日提早上線服務。

內政部原設定中長期實施方案,係規劃自105年度之後,國土測繪中心除整合營建署、水保局及水利署等3個機關監測業務需求,統一辦理整併後監測工作發包作業外,並調整由國土測繪中心發文通知各直轄市、縣(市)政府(整合後通報窗口)及相關目的事業主管機關,透過整合系統辦理變異點通報查報作業。配合整合系統提早於104年12月3日上線運作,相關行政措施及運作機制已一併提早辦理。未來將持續配合使用者反映意見適時調整修改功能,確保變異點查報回報作業運作順暢及符合作業需要,並配合各機關業務需求,拓展衛星影像應用層面,滿足相關機關國土管理業務需求。

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國土利用監測作業

衛星遙測影像具有資料獲取週期短、可迅速掌握地表改變狀況、影像資料涵蓋範圍廣及成本低等特性,廣泛應用於環境監測與地形地貌資訊蒐集,而我國自主擁有福爾摩沙系列之高解析度衛星,對於影像涵蓋及監測應用特別具優勢。

國土利用監測,是利用遙感探測技術獲取高解析度衛星影像,透過影像分析技術比對不同時期的衛星影像,找出地表有變化且疑似違規使用的點位,如新增建物、盜採砂石、傾倒廢棄物、非法開發等,並將相關資料上傳至網路查報系統且通報各直轄市、縣(市)政府及相關目的事業主管機關,派遣查報人員進行現地查報作業並追蹤後續處理情形,以確實掌握土地變化。

(一)篩選疑似違規變異點

國土利用監測所使用之影像以福衛系列為主,SPOT系列為輔,將衛星影像進行幾何校正後,利用電腦進行前後期衛星影像比對,自動判釋變異區域,配合彩色航照圖、相片基本圖、土地利用圖、電子地圖及坡度陰影等地圖資訊,由人工觀察變異點之紋理、形狀及光譜變化,進而篩選出疑似違規變異點。

植被

淺藍

乾燥裸露地

深灰

潮濕裸露地

亮白

建物

亮白

雲層

陰影

水體

形狀規則

農業使用
常在固定範圍內
且大規模變化

形狀規則

工程開發
常呈現矩形

形狀不規則

盜採土石
呈現不規則變化

有紋理

多為人為變化

有紋理

多為人為變化

無紋理

多為自然變化

常見衛星影像光譜顏色對應地物類別、土地使用形狀及紋理特徵等範例

(二)變異點通報與查報

透過比對前後期衛星影像變異點、分析、判釋及資料建檔作業,篩選出的疑似違規變異點,接續使用疑似變異點範圍SHP檔、前期衛星影像、後期衛星影像、航空照片、電子地圖及地籍圖等製作通報圖資,並透過網路通報方式通報各土地主管單位、直轄市及縣(市)政府,辦理現地查報核及回報稽查結果並追蹤後續處理情形,確實掌握土地變化。

前期衛星影像

後期衛星影像

航空照片

臺灣通用電子地圖

地籍圖

疑似違規變異點通報圖資範例

花蓮縣

前期影像

後期影像

違規類型: 濫墾濫伐

高雄市

前期影像

後期影像

違規類型: 違法堆積土石

國土利用監測回報疑似違法案件範例

(三)衛星影像監測類型及限制

植生 ↔ 建物

  • 新增建物

植生 ↔ 裸露地

  • 整地
  • 土石堆積
  • 自然裸露地

植生 ↔ 水體

  • 新增/移除水體

裸露地 ↔ 建物

  • 新增建物

裸露地 ↔ 裸露地

衛星影像
無法判釋
  • 土石向下挖掘或是向上堆積

建物 ↔ 建物

衛星影像
無法判釋
  • 頂樓加蓋

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通報查報流程

由於國土監測整合工作之配合單位(含主、協辦及執行單位)涵蓋地方單位及中央單位,除須辦理查報作業單位外,尚包含定期接收查詢變異點資訊供業務參考之中央單位或目的事業主管機關,為避免配合單位作業時有所缺漏或疑義,因此訂定通報原則如下:

  • 變異點坐落於本監測整合工作之配合單位轄管範圍時,通報配合單位辦理查報作業或可透過系統查詢變異點資訊供業務參考。
  • 變異點坐落於非本監測整合工作之配合單位轄管範圍時,以通報該變異點坐落所在行政區域轄管地方單位辦理變異點查報作業。
  • 變異點同時坐落於2個以上中央單位轄管範圍時,變異點同時通報各中央單位辦理查報作業。
  • 變異點同時坐落於地方單位及中央單位轄管範圍時,變異點以通報中央單位辦理查報作業為原則。
  • 變異點同時坐落於地方單位及中央單位(接收變異點供業務參考)轄管範圍時,變異點以通報地方單位辦理查報作業為原則。

配合整合系統已於104年12月3日正式上線,各機關可透過整合系統接收變異點資訊及回傳查報結果,並提供跨機關間變異點移轉及資訊傳遞溝通之有效平臺,減少以公文方式傳遞時間及行政程序;新加入監測整合機關亦可直接加盟使用整合系統執行查報回報工作,無須再各自開發通報查報系統,各土地管理機關也可透過整合系統接收變異點資訊提供業務管理需求。整合系統上線後國土利用監測通報流程如下圖。

變異點通報作業流程

整合系統整體功能著重於各期國土利用監測成果(含變異點、衛星影像及相關變異點通報資訊)匯入及查報作業流程管理,並提供APP輔助現地查報機制,同時提供彈性的系統介接機制,亦配合各機關實際作業及需求,開發變異點查報回報結果相關統計管理與成果分析相關功能,系統也開放民眾瀏覽歷年衛星影像動態資料庫及查詢查報統計成果。

利用電子郵件進行每期變異點通報範例
整合系統-變異點查詢及圖資下載介面

權限驗證

變異點圖臺

變異點檢視

變異點回報

離線作業管理

國土監測查報APP介面

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通報配合單位

目前加入整合系統執行變異點查報回報作業之執行機關(單位)已達476個,包含各直轄市、縣(市)政府、鄉(鎮、市、區)公所、林區管理處(含工作站)、國家公園、教育部、臺灣大學實驗林、港務分公司、退輔會及所屬農場、河川局、水資源局、臺北水源特定區管理局等,並有行政院農業委員會、漁業署、林務局、國有財產署、經濟部工業局…等共17個目的事業主管機關,利用整合系統定期接收查詢變異點資訊供業務參考,透過一致的變異點通報及回報標準,達到簡化行政程序及資源共享的目標。

配 合 單 位 監 測 範 圍




各直轄市及縣(市)政府 都市土地:農業區及保護區
非都市土地:農牧用地、林業用地、養殖用地、水利用地、生態保護用地、國土保安用地及特定目的事業用地
山坡地:山坡地保育利用條例規定之山坡地




營建署國家公園組 陽明山、雪霸、太魯閣、玉山、墾丁、金門、台江、海洋國家公園、壽山國家自然公園轄管範圍
營建署土地組 國民住宅用地範圍
營建署綜合計畫組 海岸保護計畫之自然保護區範圍、非都市土地核准開發許可案基地範圍內建築用地(甲、乙、丙、丁種建築用地與特定目的事業用地)以外之使用地範圍(新增縣市開發許可範圍)
行政院農業委員會 一般農業區、山坡地保育區、森林區、特定農業區、都市計畫農業區
行政院農業委員會林務局 各林區管理處轄管範圍
行政院農業委員會漁業署、經濟部水利署水文組 嚴重地層下陷區域之彰化縣、雲林縣、嘉義縣、臺南市及屏東縣管轄範圍內新增魚塭
臺灣大學實驗林管理處 臺灣大學實驗林轄管範圍
經濟部中部辦公室 依工廠管理輔導法暨特定地區劃定處理原則公告劃設特定地區範圍
臺灣港務股份有限公司 臺中港務分公司轄管範圍高雄港務分公司轄管範圍
財政部國有財產署 國有非公用土地範圍
交通部臺灣鐵路管理局 交通部臺灣鐵路管理局轄管範圍
國軍退除役官兵輔導委員會 武陵農場、臺東農場、福壽山農場、清境農場、彰化農場、國軍退除役官兵輔導委員會轄管範圍
經濟部礦務局 土石採取監測特定範圍
教育部 教育部經管國有學產土地
第一河川局 蘭陽溪、和平溪
第二河川局 鳳山溪、頭前溪、中港溪、後龍溪
第三河川局 大安溪、大甲溪、烏溪
第四河川局 濁水溪
第五河川局 北港溪、朴子溪、八掌溪、急水溪
第六河川局 曾文溪、鹽水溪、二仁溪、阿公店溪
第七河川局 高屏溪、東港溪、四重溪
第八河川局 卑南溪
第九河川局 花蓮溪、秀姑巒溪
第十河川局(含新北市、基隆市、桃園市) 淡水河、磺溪
北區水資源局 石門水庫、榮華壩
中區水資源局 鯉魚潭水庫、石岡壩、集集攔河堰
南區水資源局 甲仙堰、牡丹水庫、阿公店水庫、高屏堰、曾文水庫
臺北水源特定區管理局 臺北水源特定區

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加值應用成果

(一)既有工業區及園區土地開闢利用分析

工業區及園區(如科學園區、生物科技園區等)於臺灣產業發展歷程中,扮演著極為重要的角色,近年來臺灣產業受到全球化及後工業化的變遷影響,產業用地供需也隨之發生變化。因此,為掌握臺灣地區產業用地使用現況,利用最新的衛星影像,透過物件式分類法及輔以國土利用調查資料分成道路、建物及非建物等3類,以判釋工業區及園區建物分布,並進行開闢率分析與統計,用以瞭解區內實質開闢現況或閒置未開發情形。

加值應用案例:林口工一工業區開闢利用分析
行政區 類別
新北市 、 林口區 、 五股區 、 泰山區 縣市報編工業區
SPOT-6 2016年03月30日

(二)海岸線變遷偵測作業

為落實行政院國家永續發展委員會「天然海岸比例不再減少」之政策目標,參考交通部中央氣象局之年度潮汐表,以各潮位站量測之水位資料,蒐集並彙整當日相對高潮位之高解析融合衛星影像,辦理海岸線變遷偵測及數化作業,並統計掌握自然海岸線與人工海岸線的變化情形,自然海岸線與人工海岸線套疊衛星影像如下。

自然海岸線 人工海岸線

(三)河川深槽數化及裸露地判釋作業

近年來在全球氣候變遷趨勢下,降雨強度、時序、分布與河川流量等變化,皆會導致枯水期延長或深槽流量驟增等降雨不均情形;且因非汛期時序長、高灘地休耕期與農民翻土整地等因素而無水源與植被覆蓋,形成裸露地,導致揚塵機率大,因此藉由建置河川深槽及裸露地,作為河川治理、農田規劃、堤防整修等參考依據,汛期及非汛期深槽成果範例如下。

105年度秀姑巒溪汛期及非汛期深槽成果
汛期深槽成果 非汛期深槽成果

(四)疑似違規變異點空間分析

營建署、水保局及水利署以往執行土地利用監測工作,已累積相當多時期的監測成果,為擴大應用,透過以空間視覺化或統計圖表等型式,彙整呈現歷年查報違規變異點分布情形,提供各機關作為滾動式調整國土利用監測相關執行計畫方案及行政措施(如國土規劃、查報處分、地方宣導等)參考,違規變異點熱區分布範例如下。

89年至103年山坡地範圍違規變異點熱區分布圖
歷年整體
89

(五)緊急災害應變成果

當有緊急災害發生時,如崩塌、堰塞湖變異判釋、河川管理之緊急事件,配合相關機關提出緊急災害應變及相關業務需求,以衛星影像為基礎辦理加值應用,如蘇迪勒颱風、杜鵑颱風及臺南大地震災後,便協助進行災害事件前後時期的衛星影像比對及崩塌地判釋成果,提供相關機關參考,緊急應變成果範例如下圖。

蘇迪勒颱風災後分析—南勢溪區域(近翡翠水庫河段)
颱風前影像 (104年3月14日至5月30日) 颱風後影像 (104年8月11日)

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計畫成效及未來展望

(一)計畫推動成效

國土測繪中心自103年度接辦內政部交下整合營建署、水保局及水利署等機關監測計畫,於原有監測資源內,提高各機關監測頻率至每2個月1次,及提升監測使用衛星影像解析度為1.5公尺至2.5公尺,全面辦理全國範圍(臺灣本島、澎湖縣、金門縣、連江縣、蘭嶼、綠島及小琉球)國土利用監測及通報作業,並滿足水利署提高部分地區監測頻率需求,整合前後監測作業內容比較如下表。

主辦機關 目的 影像解析度(公尺) 監測範圍 監測頻率
整合前 營建署 協助非都市及都市土地管理 2 – 2.5 台灣本島、澎湖縣、蘭嶼、綠島、小琉球、金門縣、福建省連江縣 3個月1次
海岸線及海城區監測管理 6個月1次
水利署 河川區非法違規行為 2 – 2.5 中央管河川及水庫蓄水範圍 1個月或2週1次
水保局 山坡地超限利用行為 8 – 10 山坡地 2個月1次
整合後 國土測繪中心 自103年起整合上述3機關衛星監測業務 1.5 – 2.5 台灣本島、澎湖縣、蘭嶼、綠島、小琉球、金門縣、福建省連江縣 2個月1次
整合前後監測作業內容比較

自103年度執行迄今,除原有營建署、水保局及水利署監測範圍外,並新增納入臺鐵局、礦務局、退輔會及所屬武陵農場、臺東農場、福壽山農場、清境農場及彰化農場等單位所需監測範圍。經比較監測整合前後年度現場查報違規率,整合前102年為15.4%,整合後103年提高為18.5%、104年為20.4%、105年為20.8%,透過提高監測頻率及提升用於監測之影像品質,整合後違規使用發現率,確有提高!

(二)未來努力方向

  • 依據國土計畫法第19條規定,定期從事國土資源調查及土地利用監測,提供國土規劃、土地管理、監測機制、生態保育、環境保護、林地維護等政策所需基本圖資。
  • 透過有效整合各機關監測資源,減少政府資源重複投入,擴大使用效益,發揮機關共同一體之行政機能,快速掌握土地資源利用現況及變遷資訊,有效防止土地利用不當使用。
  • 建置完整及時通訊化之國土利用監測整合通報查報系統,便利各機關網路通報作業。
  • 辦理衛星影像加值應用、緊急應變業務需求之影像拍攝、處理及分析工作,滿足各機關國土管理業務需求。
  • 維護監測時態資料庫,並應用巨量資料分析功能,提供歷年監測時態資料潛在決策資訊,供各目的事業主管機關決策參考。
  • 推廣義務志工及民間團體共同參與國土利用監測活動,減少土地違規使用情形,達成國土永續發展的目標。

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