-787-

第 29 屆海洋工程研討會論文集 國立成功大學 2007 年 11 月 Proceedings of the 29th Ocean Engineering Conference in Taiwan National Cheng Kung University, November 2007

海岸工程管理整合網際地理資訊系統的 應用

黃貴麟1 施雙鳳

2 王雅慧3

1 經濟部水利署資訊室科長

2 經濟部水利署副工程司

3 經濟部水利署研究員

摘要

經濟部水利署近年來持續推動國土資訊系統之發展，已陸續建置多項地理資訊服務系統及

地理資訊資料庫，且為了滿足每個單位各項業務之需求，逐年增加不同的圖資來源，藉以提昇

資料的多元化與完整性。未來建置一套完善之「水利署地理水利資料中心」，並配合署內分年

分期購置系統運作之軟硬體設備，將空間資料運用大型資料庫管理概念進行集中式管理，訂立

資料交換標準及模式，並提供單一窗口使資料需求者能輕易使用資料。

經濟部水利署各所屬機關每年執行的「海岸環境營造計畫」工程、規劃經費數以億計，在

經費使用、用地取得及工程進度執行情形上，依傳統管理模式，在時效上將難以掌控，決策主

管欲瞭解完整的統合性工程資訊，解決之道，惟有藉助快速的統計分析模組與有效的網際網路

工具並整合地理資訊系統，方能有效且即時的提供決策需求資訊。

關鍵字：工程管理系統、國土資訊系統、網際地理資訊系統

Integrated Application on Nearshore Engineering Managemnet System and Web-based Geographic

Information System

Geui-Lin Huang* Shuang-Feng Shih Ya-Hui Wang

* Section Chief, Information Management Office, Water Resources Agency

ABSTRACT

The systems developed in this project use GIS as a platform and employ the most recent hardware, software, and technologies available. Those systems will become the central parts of WRA’s water resources data inquiry and distribution framework, and those systems will also enhance WRA’s operation.

WRA has hundreds of ocean engineering projects conducted every year. In order to understand the entire engineering processes, decision-makers need to use large amount of resources, and obtained plans approved from multiple layer management. This causes several disadvantages, such as waste on resources and time inefficiency. The bottleneck here is the lack of integrating function between different layers of management. However, this bottleneck can be resolved using fast statistics analysis module and effective Internet tools.

Key words: Engineering Management System; National Geographic Information System; Web-based GIS

-788-

一、前言

近年來電腦資訊科技發展迅速，尤其是網際網

路（Internet）的盛行更是方興未艾，在這種趨勢下，

網際網路已成了重要的資訊媒體，更是政府單位電

子化的必要條件。經濟部水利署為有效掌握署內暨

所屬各業務單位執行之各項計畫管考作業計畫，透

過 WWW 建置『列管計畫專案管考系統』，利用系

統整合業務作業流程，以輔助水利署有效控管列管

計畫進行之各階段流程，包含工作進度、預算執行

情形、目標管理等作業流程；透過該系統之建置，

各所屬業務單位相關人員，可透過網際網路建置各

項列管計畫基本資料，定期透過網際網路回報列管

計畫執行進度及經費，水利署之計畫控管人員可透

過網際網路，即時掌握各項列管計畫進度及經費支

用情形，以提供主管人員作為計畫管理之參考依

據，達成提昇計畫資訊化管理效率之目標。

國內水文及水資源相關資料長年來多由各水利

機關依業務需要分別測定與管理，惟各水利機關眾

多且散佈於全國各地，造成資訊傳遞不易，且資料

之蒐集仍大多仰賴人工作業輔以部份電腦化方式進

行，資料更新週期亦嫌過長，形成資料使用者極大

之困擾。因此，如何運用現代化之電腦及網路技術

來提昇資料蒐集、傳遞、儲存與管理之自動化程度，

建立提供即時資料使用之流暢供應管道，並藉由地

理資訊系統來輔助資料管理與運用之效益，即有待

相關單位加以解決，此乃國土資訊系統基礎環境建

置計畫之重要工作。

二、系統整合建構理念 本署工程資訊管理系統網路架構是運用現有網

路架構及 VPN 建構整個應用系統的網路服務環境。

1.資料庫伺服器：

資料庫採用 SQL Server 2000 版本，處理應用系

統的資料。

2.網頁及應用伺服器：

以 Microsoft IIS 加裝.NET framework 為網頁伺

服器，為執行多項網路服務，本主機同時兼任應用

程式伺服器的功能，以處理類似資料交換的工作。

另；水文資源資料供應管理系統主要以 Web

GIS 技術，開發地理資訊網站，提供使用者於網站

上進行 GIS 水文水資源圖形資料之操作、套疊、定

位、查詢及列印功能，以及相關屬性資料之查詢與

線上維護。本地理資訊系統以 ArcIMS 為平台，除

與本署各所屬機關,，並與成功大學近海水文中心、

中央氣象局、環保署、台灣電力公司及台灣省自來

水公司…等水文相關資料庫連結，利用 XML Web

Service 功能，開發相關之線上查詢功能，並以

ASP.NET 撰寫相關的查詢程式，提昇時序性資料查

詢功能速度。

三、工程管理模組發展

3.1 工程管控自動化模組 本署有關計畫工程管考系統，已行之有年，系

統以工程管理模組為核心，內容包括「計畫管考」，

處理計畫執行內容的提報工作以利計畫的執行及經

費分配工作。「計畫工程管理系統」透過共同資料

庫及網路進行工程資訊的管理，包括工程內容、經

費支用、工程進度、異常管理。

3.2 會計系統資訊交換模組 工程會計是工程經費管控最重要的資訊，以往

會計系統皆為獨立運作。當專案成立時會計單位須

人工建立專案之會計科目及預算經費；專案執行時

工程單位須透過更繁雜的程序才能取得專案經費之

使用狀態。嚴重影響決策作業及工程進度的掌握。

本署運用 WebService 透過 XML 交換協定，建

立會計系統與工程管理系統間資訊交換協定取代原

人工作業。使工程管理系統與會計系統間的交換自

動化，除簡化作業程序外並確保資訊交換的正確性。

圖 1 會計系統資料交換作業架構圖

3.3 公共工程資訊交換模組 為協助工程執行機關能夠在本署已有之工程管

-789-

理系統運作模式，利用工程會提供之 G2G web

services 資料接收功能，將單位內既有之工管資料，

利用系統傳送至工程會工管系統資料庫中，省去重

複填報之負擔。本署特建立 G2G (用戶端)服務功能

整合工程管控自動化模組，為方便工程人員整合代

辦工程及補助工程之管理，本模組提供雙向傳輸功

能可透過系統上傳及下載工程會列管工程資訊。該

服務功能架構如下圖:

圖 2 公共工程資訊交換模組用戶端服務功能

四、系統功能說明

4.1 海岸環境營造計畫管理網站 為賡續台灣地區海岸復育與環境營造，並配合

行政院「挑戰 2008：國家發展重點計畫」，遵照行

政院指示，水利署刻正辦理「水與綠─生態治河親

水建設─海岸環境營造計畫」。

為利列管計畫的執行管控及提供首長即時瞭解

各單位的執行辦理情形，爰建置海岸環境營造計畫

管理網站，網站功能包括計畫管理、工程管理、權

限管理及系統維護各功能子系統。

圖 3 海岸環境營造計畫資訊

圖 4 海岸環境營造計畫工程資訊

4.2 整合地圖服務資料展示及決策支援

以往相關應用系統建置時，為了展示關聯之空

間資訊，常伴隨配合建置各自獨立之地理資訊系

統，開發時除需蒐集相關圖資、配合購置 GIS 圖形

伺服軟體，更需具備相當之技術能力，且甚為耗時。

有鑒於此，對於僅需簡易空間資訊展圖需求之

應用系統，水文水資源資料管理供應系統提供地圖

服務功能，以本系統既有地理資訊功能為平台，提

供地理資訊圖資展示服務。各業務應用系統，不需

再花費經費購置 GIS 軟體，亦不需再費人力蒐集資

料及開發 GIS 展圖功能，藉由簡易之 URL 連結方

式，傳送一組參數予本系統之地圖服務平台，即可

取得對應之地圖資訊。

圖 5 地圖服務空間資料連結及展示之示意圖

以海岸環境營造計畫管理網站為例，該網站目

前僅於網頁上提供海岸環境營造計畫工程進度的即

時簡易資訊，包含地理位置的文字描述及工程區段

的照片。而透過本系統提供之地圖服務，易淹水水

患治理計畫專屬網站可利用 URL 方式傳輸工程點

位坐標參數，即可取得工程地點之地圖空間資訊，

並可將之嵌於系統網頁中，提供額外加值應用功能。

-790-

圖 6 海岸環境營造計畫工程資訊整合 GIS

4.3 Google Earth 整合應用 Google Earth 因提供高解析衛星影像及 3D 地圖

服務，可提供圖資另一瀏覽視野、擴增其資料應用

層面而備受重視。為使水利署相關地理資訊能與高

解析衛星影像套疊展示，與 Google Earth 整合應

用，水文水資源資料管理供應系統提供水利署權責

圖資之 KML 資料檔，除可於 Google Earth 衛星影

像上展示測站空間位置外，亦可查詢測站觀測資

料，使用者點選測站連結將展示水文水資源資料查

詢功能，詳細操作步驟將於下文進行說明。

許多網路服務為了與 Google Earth 結合而發展

出配合 Google 的標籤語言格式，其中最常使用的為

KML 格式。KML(Keyhole Markuo Language)是一種

以 XML 為基礎制定的標籤語言格式，搭配資料屬

性，如坐標位置(經度、緯度)、高程及相關說明資

料等，以標籤語言加以註記，提供 Google Earth 讀

取使用，目前提供的近海水文資料計有：海氣象資

料浮標站、近海水文海氣象觀測站、近海水文潮位

站、近海水文氣象站及海堤等五項 KML 檔資料。

水文水資源資料管理供應系統提供讀取系統提

供之 KML 資料檔，Google Earth 將自動開啟並執行。

4.4 工程資料交換應用分析 工程會所制訂之「執行階段」管考機關對工程

主辦機關（G2G）XML 格式資料標準，其適用之

領域作業架構如圖所示，工程主辦機關（例：經濟

部水利署）將經核可之計畫及標案資料，透過轉換

介面或輸入介面編製合格之 XML 檔案，依時將進

度管制所需之標準交換格式，藉網際網路傳送至研

考會或工程會等管考機關備查。

圖 7 以近海水文潮位測站為例，點選圖示後，Google Earth 將直接開啟此圖層並套疊衛星影像。

圖 8↑9↓ 使用者使用 Google Earth 將連結開啟GIS 系統提供之測站觀測資料查詢畫面，結合空間

及時序資料並列查詢展示。

水資源資訊服務平台(簡稱 WRISP)為署內資訊

單一交換平台，且為署內相當重要的資料轉送中繼

站，本署相關委辦計畫管理系統、工程管考系統或

水文水資源資料供應及管理系統…等皆配合水利署

資訊服務平台資料交換方式，以 web service 方式建

-791-

置系統間之資料交換服務，以提供內部系統進行資

料 交 換 。 該 平 台 係 以 服 務 導 向 架 構

(Service-Oriented Architecture ， SOA) 所 建 構 之 模

型，SOA 架構下所開發的服務，不只是單純將服務

內容提供給各應用系統使用，於 SOA 架構中的所有

服務都可以依據新的服務開發需求而使用，也就是

新的服務可以是多項現有服務的組合，因此各應用

系統可依據自身業務特性及需求進行新服務的開

發，並可註冊於 WRISP 上，公開新服務資訊給其

他業務單位參考使用。

配合服務平台需求，應用系統需依照需求註冊

於平台上，並通過其認證授權驗證流程，方能完成

應用系統註冊並上線公開。應用系統註冊主要係針

對各業務單位所開發的應用系統進行認證與授權元

件測試。例如，當水利署面對各縣市災害應變中心

對於潮位資料查詢時，流程訂定此項查詢服務的處

理步驟，服務則負責訊息的接收及傳送介面作業，

元件則是指真正向後端資料庫執行查詢指令的程

式。

圖 10 水利署 WRISP 資料交換架構圖

圖 11 重大計畫工程標案進度分析

4.5 開放式資料共通存取之機制 網際網路、嵌入式系統、無線網路等科技近年來

的急速發展，使過去以個人電腦為主的 Client-Server

運算架構，正逐漸變化為各種不同的運算設備。可以

發現未來分散式運算架構的核心技術是 Web、

XML、Java。Web 是存取、利用各種資料與服務的

入口，XML 是資料交換的標準格式，Java 則是建

構、包裝各種服務的程式語言與工作平台。

圖 12 既有系統 Web Service 介面程式開發

4.6 整合近海水文資料 成功大學近海水文中心近海水文資料所連結的

資料計有潮位、波浪、溫度、氣壓、風速、風向等

資料，本系統以 Web Service 方式直接連線至近海

水文資料庫即時查詢相關資料。

圖 13 近海水文資料庫 WebService 連結架構圖

-792-

圖 14 近海水文資料-潮位紀錄時序列圖表

4.7 海岸遙測影像資料 系統所彙整之河川沿岸航拍正射影像計有頭前

溪、中港溪、後龍溪、大安溪、大甲溪、烏溪、濁

水溪、北港溪等 8 條河川，縣市沿岸彩色正射影像

計有台北縣、苗栗縣、台中縣、彰化縣、雲林縣、

基隆市、新竹市等 7 個縣市。

所取得之河川沿岸及縣市沿海彩色正射影像資

料為水利署土地管理組委辦計畫所生產之資料，其

解析度為 0.5 公尺，圖幅皆為 1/5000 分幅方式。

圖 15 沿岸彩色正射影像資料

五、結論與建議 由於水利署執行重大工程計畫常因列管機關不

同（如內政部營建署、農委會水土保持局…等），

導致承辦人員需重覆登錄資料，不僅浪費人員作業

時間，且資料正確性堪虞；因此，本計畫以資料不

重覆登錄為原則，協助水利署建置資料串聯整合機

制，定期將『專案管考系統』內計畫、工程進度等

資料傳送並更新至研考會、工程會網站，以減化人

員重覆登錄作業，提昇行政作業效率。

內政部於本(96)年釋出 5 公尺之數值地形模型

(DTM)資料，而目前水利署系統目前尚無提供高程

資訊相關查詢功能，因此建議可搜集納入內政部

DTM 資料，於系統中提供單點高程查詢，或雙點

剖面查詢功能，將系統供應資料由平面資訊提升到

三維資訊，提升系統資料之豐富性及完整性。

水資源資料格式標準(草案)自 88 年建立以

來，於去(95)年完成全面性之檢討，而地理資訊圖

層之格式標準雖已完成規劃，然實際資料尚未進行

完整之格式更新，建議調整地理資訊圖資之欄位格

式，將格式標準儘速落實於系統中，讓使用者於查

詢下載時，能呈現正確且完整之地理圖資資訊。

近年來 Google 結合全球衛星影像資源，提供

一般民眾免費的瀏覽環境，也形成許多結合 Google

技術的各式網路服務。本系統可針對目前搜集之水

利署權責圖資，利用 Google Map 引擎來展示測站

單站之空間資訊，另外配合 Google 之標籤語言格

式，產製相關圖資之 KML 資料檔，提供民眾下載

於 Google Earth 中套疊展示。

參考文獻 1. http://wcapro.wra.gov.tw 水利署專案服務入口網

站。

2. http://www.pcc.gov.tw 行政院公共工程委員會網

站。

3. 陳文能 (2005)「展開工程管理新紀元 營建署市

區道路工程資訊運籌管理系統簡介」，內政部

營建署。

4. 逢甲大學 GIS 中心 (2006)「專案管考建置計畫

期中報告」，水利署委辦計畫。

5. 財 團 法 人 中 興 土 木 科 技 發 展 文 教 基 金 會

(2005-2006) 「 水 利 署 工 程 事 務 管 理 系 統

（CAMS）」，經濟部水利署委辦計畫。

6. 銳銻科技股份有限公司 (2000-2007)「水文水資

源資料供應管理系統」，經濟部水利署委辦計

畫。

7. 逢甲大學 GIS 中心 (2004-2007)「網際水利地理

資訊系統」，經濟部水利署委辦計畫。