第八章 海洋科技
海洋科技領域範圍極廣，舉凡基礎海洋科學研究、海象量與測預報技術、藍色國土調查、海上觀光遊憩及漁業科技、海岸防災及海洋教育推廣產業等均屬之。政府朝海洋國家發展之政策，實有賴海洋科技之落實與整合才能整體發展。
第一節 海象量測科技
一、緒言
海上資料以海象為主，內容是海洋與大氣交界面所觀測到的自然現象，包括波浪、潮位、海面水溫及海面上之風、氣壓、氣溫等。本年度除海象量測技術研發外，亦對南海地區設置長期觀測站之技術加以評估，並整理校驗過去歷史潮位資料。
二、現況
八十九年度海象量測科技專案研究計畫主要研究內容及重要成果如下︰
（一）南沙海域水文資料庫建置（經費新台幣1.4百萬元、人力4人年）
完成南海水深網格化資料組，網格點距1.8公里，包括東沙海域水深資料組、南沙海域水深資料組、鄭和群礁水深資料組、南海區域西元1986∼1995年波浪波高圖及南海全區在不同季節不同海水深度之溫鹽圖。
（二）美國國家海洋大氣總署第二代水位自動觀測系統技術引進（經費新台幣4.0百萬元、人力8人年）
引進美國國家海洋大氣總署（NOAA／NOS）第二代水位自動觀測系統之技術觀念，並整合出適合本土第二代水位觀測系統。將NOAA系統中第二代音波傳感器接入中央氣象局資料浮標的數據擷取系統，可控制第二代音波傳感器，取得水位數據。另，九十年度編列研究經費為新台幣2.5百萬元。
（三）台灣海域潮汐觀測及其特性分析：西南部地區（經費新台幣1.0百萬元、人力7人年）
在枋寮、興達和將軍等漁港設置臨時潮位觀測站，並進行10個月之潮汐觀測作業及蒐集附近之潮位資料，包括舊將軍、安平、高雄及後壁湖等潮位站。資料顯示，台灣西南海域各潮位站的F值皆介於0.5∼1.5，潮汐型態均屬混合潮，但偏向半日潮的情況。
（四）近岸海域水深調查與海下環境資料庫之建立（經費新台幣17.0百萬元、人力10人年）
完成枋寮泊地至車城泊地、高雄港至安平港、淡水港至深澳港及大安港至鹿港泊地等4幅五萬分之一圖幅之海、陸域資料之更新調查，並建入資料庫中和開發查詢展示系統。另，九十年度編列研究經費為新台幣11百萬元。
三、展望
未來海象量測技術將以現有基礎為依據，結合先進技術發展，以做為其他海洋量測儀器技術本土化之參考。此外，配合海上觀光遊憩及國土利用，台灣沿海水深60公尺以內近岸海域（東部除外）之重測是刻不容緩的工作；而水文、海流及底質等整合性海洋環境資料，更應加速整合與充實；另建立海域施工及浚控工程測量規範，以做為推動海洋立國與發展海洋科技產業之基礎。
第二節 海洋漁業科技
一、緒言
我國漁業在面臨國際責任制漁業與環保思潮、自由化與國際化競爭、漁撈作業限制日增、成本增加及魚價下滑等影響下，民國八十九年之漁業生產量1,099,339公噸，較上年減產0.08％，漁業產值為新台幣647.9億元，較上年減少2.76％。
民國八十九年漁船、筏數量為26,630艘，而在總漁產量中，遠洋漁業生產量占65.5％為最多，沿近海漁業占12.5％。
八十五至八十九年度海洋漁業科技專案研究計畫投入經費，詳見圖4-8-1。
二、現況
八十九年度海洋漁業科技專案研究計畫投入經費新台幣122.7百萬元，主要研究內容與重要成果如下︰
（一）海洋漁業生產技術之開發研究（經費新台幣52.1百萬元、人力205人年）
1.以生物指標研究全球海域大目鮪族群之分布
利用粒線體基因標記之生物技術，採集南中國海與巴士海峽等海域大目鮪樣品25隻。粒線體DNA（mtDNA）經萃取後，以聚合酶鏈鎖反應（PCR）方法，將控制區放大並定序，所得序列以ClustalW軟體比對，顯示有18種不同單倍基因型；將此單倍基因型，以木村（Kimura）雙參數模式計算各基因型鹼基替代百分率，以淨核叠酸替代數目做為遺傳距離，並利用neighbor-joining方法建構大目鮪單倍基因型親緣關係樹。
2.北太平洋赤魷資源的基礎生物學研究
檢視257隻赤魷的胃內含物，發現差異並無規則或明顯的趨勢，表示赤魷為逢機覓食者。檢視赤魷寄生蟲感染狀況，感染最顯著者為蛔蟲類的蛔蟲類（Lappet-ascaris sp.）；而赤魷標本，蛔蟲寄生的平均囊胞數及感染強度，則因地區分布而有顯著不同，因此，蛔蟲的感染率應可用來區分赤魷的族群分布。
3.北太平洋赤魷的系群結構研究
赤魷的體長組成有明顯的地理差異，東北群大於西北群；由溫、深及鹽度（CTD）資料顯示，高漁獲量區呈現相對較為低溫低鹽的特性，且在中水層（450∼500公尺）溫度、鹽度皆呈上昇現象。結果說明，單由海水表面溫度的變動，尚不足以做為判斷赤魷分布的依據，但表層或次表層溫度鋒面的形成，可能影響其捕食生物的分布，並間接反映赤魷的群集。
4.海洋水色衛星遙測應用於東太平洋漁場開發研究
應用美國海洋水色衛星（SeaWiFS）海洋水色衛星蒐集之資料，經葉綠素甲濃度分析，可看出東太平洋之葉綠素甲濃度較高者，多集中在南北緯15度間，且越近赤道濃度越大；在東西向方面，則愈近陸地（中南美洲）葉綠素甲濃度有明顯增高趨勢。初步研判，海水葉綠素甲濃度介於0.2∼0.25毫克／立方公尺為較佳之鮪魚漁場所在。
5.台灣近海蝦拖網海龜混獲調查暨拖網裝置海龜逃脫器（TED）對魚獲效率影響研究
研究發現，拖網漁船裝置海龜逃脫器後，已無混獲海龜情形發生，且各魚種之漁獲組成及逃脫率均達原定計畫目標。
6.GIS應用於台灣沿岸海域人工棲所（魚礁區）區位選址研究
將人工棲所設置時所必需考慮之評估參數水質、海流、海底地型、底質、歷年漁礁投放情形、礁區資源評估資料、河川廢水排放及工業區分布等資料加以收集及建成GIS圖層，可做為人工漁礁區選址之參考，詳見圖4-8-2。
7.台灣近海黑鮪資源調查與評估
調查鮪類仔稚魚的地理分布、生態習性及推測可能產卵海域，結果顯示，鮪類（黑鮪、大目鮪、黃鰭鮪、長鰭鮪）的產卵時間與產卵場大略一致，且產卵場可能在台灣東部200浬經濟海域內，另依溫鹽之垂直分布顯示，應屬於黑潮流域。
（二）漁業工程技術開發研究計畫（經費新台幣11.3百萬元、人力24人年）
1.漁船船位監控與國際航行警告電傳系統整合
整合完成的船舶監控系統（Vessel Monitoring System，VMS）初步設計與中華電信研發的國際航行警告電傳（C-NAVTEX）系統整合，具自動或定時船位通報，及經由國際航行警告電傳即時列印船位之功能。
2.我國漁港功能調適與管理改進研究
完成淡水第二漁港建設個案分析、娛樂漁業經濟價值分析及觀光魚市遊憩價值 衡量等，並對未來漁港建設規劃提供建議。
（三）漁業生產自動化（經費新台幣47.0百萬元、人力47人年）
1.氨冷媒安全系統自動化研究
為建立國內漁船之氨冷媒安全系統，使用目前國外最常用及有效之方法監視冷凍系統之高溫及壓力變化情況，並研究在適當位置裝設多具管路減壓閥，以防止因壓力異常而引發氨氣外洩之意外事件。
2.高性能漁船用螺槳之研究
改善葉片因末端較薄，在倒車或快速旋轉時容易斷裂的缺點；並將高歪斜螺槳由目前僅使用於遠洋漁船，推廣普及至國內漁船 。
3.漁船油槽容量與主機馬力適當配比研究
漁船耗油率實測結果，發現小型高速機耗油率（甲種漁船油）大都介於0.21∼0.27 l／ps／hr，中型高速機與大型低速機則稍低於0.2 l／ps／hr，平均之耗油率取0.2 l／ps／hr是合理之數值，因此漁政當局應先明確規定漁船之出海作業時數，配合漁船之平均馬力數，即可正確算出各種漁船所需用油量及出油槽容量。
4.箱網捲筒式起網機研發
改良傳統之捲筒式起網機，設計具大型空間及安全保護措施、速度可調控的箱網捲筒式起網機，結果顯示，人力約可節省1人、時效節省50％、自動化省力達 40％以上及使用率可達40％以上。
（四）氣候變遷對漁業之影響（經費新台幣5.5百萬元、人力24人年）
1.台灣沿近海動力漁船筏遠洋大型漁船廢氣排放量調查
調查沿近海動力漁船、遠洋大型漁船動態及漁船之主副機在不同轉速下，一氧化碳、氧氣及氮氧化合物等廢氣之排放濃度，並分析漁船每年用油量，藉以推估廢氣排放量。
2.氣候變遷對我國遠洋漁業之影響
大目鮪釣獲率之變化與適溫層厚度呈現正相關之海域，分別集中在熱帶太平洋暖池水域兩側；當適溫層範圍擴大時，大目鮪之釣獲率，因釣鉤懸垂深度與適溫範圍（10∼18℃）在空間上之重疊率增加而增加。漁具舖設空間之有效度的變化，可解釋聖嬰現象發生時熱帶太平洋東西兩端之漁況變化。大目鮪之釣獲率呈現東高西低之現象。
3.氣候變遷對沿近海漁業之影響
以西元1994∼1999年鎖管漁業標本戶漁業活動及衛星遙測表水溫資料，經模糊劃分及分析，顯示鎖管漁業活動會隨著黑潮混合水之推移，由離岸較遠的F區塊逐漸往彭佳嶼附近海域的A區塊推移，但在聖嬰及反聖嬰現象發生時，鎖管漁業活動的時空推移則會隨黑潮混合水分布結構之改變，而異於平常年之分布結構，且其漁獲量不但較低，盛漁期亦不明顯。研究可知，由於全球氣候的變遷，不但造成鎖管漁業活動有不同的分布結構，亦使鎖管漁業之漁海況產生異常之變動。
三、展望
近年來，國際社會將注意焦點移向海洋漁業資源，其中除聯合國糧農組織（FAO）透過各種國際會議或國際協定倡導相關之養護與管理原則外，以加拿大、澳洲、紐西蘭及美國為首的國家，並大力促銷永續經營管理與養護之理念。
展望我國未來海洋漁業科技發展之策略，除配合行政院推動之產業自動化、電子化，繼續推動海洋漁業科技化外，並將國際間重視之環保意識與海洋生物資源保育等世人共同關切的課題重行定位，配合根留台灣的海洋漁業全球化經營目標，整合海洋漁業的產銷資源，形成對外投資之整體策略，進而發展出國內外船團財務利益共生之全球化架構，以奠定我國海洋漁業永續發展之基礎。
第三節 海岸地區開發與管理
一、緒言
海岸地區土地利用型態主要有19種：農業、牧業、林業、鹽田、水產養殖、採礦及採土石、風景區及觀光遊憩設施、商港及漁港澳、住宅及社區、墓地、工業區、核能及火力發電廠、機場、濱海陸地運輸設施、廢水處理及垃圾掩埋場、海岸保護工程設施、生態保護區、排水路及禦潮設施、石油及天然氣探採。
內政部營建署為全國土地綜合開發業務之主管機關，目前以「海岸法」草案為藍本，積極建立海岸地區開發管理制度。
二、現況
八十九年度海岸地區開發與管理研究計畫內容及重要成果如下︰
（一）運用全球衛星定位系統及無線電通訊─建立土石方資源多元化處理流向總量管制示範計畫（經費新台幣8.2百萬元）
示範系統功能如下：
1.可記錄任一部車輛之即時位置座標、時間及車速，並顯示在電子地圖上。
2.自動備分車輛行駛資料，可隨時查詢、調閱及列印，提供最確實之違規舉證資料。
3.可在電腦電子地圖圖台上自行增、刪工地位置、棄土場位置及輸入相關資訊。
4.系統以TCP-IP網路協定傳輸監控資料，各層級業管單位、工地、車隊及棄土場等業主均可安裝，並利用網路進行查詢及監控。
八十九年度已完成系統之研發測試，並技術移轉給台北市政府工務局運用於內湖大湖清疏工程，展開監控作業。
（二）衛星影像地面樣區規劃及土地利用偵測計畫（經費新台幣4.2百萬元）
利用衛星影像及輔助資料的運用，未來可有效地完成全國土地利用調查，並可節省約五分之四地面調查範圍。
訂定新的土地利用分類系統、規劃設置永久樣區標準流程、建立知識導向判釋法則及流程、建立國土變異監測調查工作流程、土地利用變遷特性分析、檢討土地使用管制成效、規劃設計未來國土利用監測作業規範及建立偵測國土利用變遷違規查報作業系統。
三、展望
為促進海岸地區土地之合理利用及健全海岸管理制度，未來應推動下列事項：
1.制定海岸法，健全管理組織︰依海陸生態特性，制訂「海岸法」及相關子法。
2.辦理海岸地區整體規劃︰對濱海陸地及近岸海域之水土資源，進行整體規劃。
3.研擬海岸保護與防護計畫︰劃定海岸保護區與防護區，限制海岸土地之開發利用。
4.建立海岸地區開發許可制度︰依各使用分區（保護區、防護區、發展許可區）計畫，採許可制度予以管理。
5.設立必要之測站或設施，建立海岸地區管理資訊與環境監測系統。
6.編列海岸管理預算，成立海岸管理基金，加強海岸地區基礎研究與應用研究。
第四節 海洋資源永續利用
一、緒言
為適切開發、利用及永續經營我國海洋資源，政府近年來除進行海洋相關法規之修訂外，並加強海洋疆域之管理保護，積極從事海洋資源利用科技之研發，以提昇我國海洋資源開發、利用的技術和水準。
八十八至八十九年度海洋資源永續利用專案研究計畫投入經費，詳見圖4-8-3、研究人力，詳見圖4-8-4。
二、現況
八十九年度海洋資源永續利用專案研究計畫投入經費新台幣355.4百萬元，人力221人年，主要研究內容及重要成果如下︰
（一）內政部營建署
完成「海岸法」、「海岸法施行細則」及「台灣地區海岸管理計畫」草案之研擬。
（二）農委會漁業署（經費新台幣85.6百萬元、人力64人年）
1.漁業資源保育與管理
設置人工魚礁暨保護礁工程，放流鯛類、烏魚、文蛤等魚苗及取締非法捕魚等。
2.調整養殖漁業產業結構
完成示範戶之甄選，辦理公共設施建設工程發包；辦理建立水產種苗品質認證制度準備，發展水產種苗事業；發展海水魚養殖，辦理海水魚病害防治；發展觀光休閒漁業，整建養殖生產區景觀；輔導養殖戶施設海上箱網及周邊設施。
3.遠洋漁業資源調查評估及管理與開發
針對北太平洋赤魷資源基礎生物學與漁海況間之特徵；印度洋區長鰭、劍旗魚資源之系群判別與資源動力學特徵；東太平洋海況衛星遙測資料與東太平洋試漁作業結果間之漁海況模式特徵等3項，進行生物標本採集及遙測資料蒐集。
（三）環保署
於民國八十九年十一月一日公布實行「海洋污染防治法」。
（四）交通部航政司（經費新台幣7.3百萬元、人力17人年）
1.台中港務局委託中山大學環境工程研究所辦理「台中港港區污染源調查監測分析」。
2.高雄港務局委託屏東科技大學辦理「安平港紅樹林復育監測計畫」。
（五）交通部觀光局（經費新台幣5.5百萬元、人力25人年）
1.東北角海岸風景特定區自然生態資源調查與監測計畫
完成陸域、溪流與海域三大生態環境內的各種生物種類、豐富度及生態環境因子的調查。
2.澎湖國家風景特定區潮間帶生態資源調查暨生態保育規劃
（1）自然生態資料調查：包括全區基本資料蒐集研析、四季生態資源分析、潮間帶自然生態資源定性定量調查及區位分析。
（2）生態觀光與保育規劃：包括規劃區位評選、潮間帶生態觀光活動分析及發展觀光區、生態保育區。
（3）自然生態永續觀光體系經營管理計畫︰包括潮間帶生態觀光遊憩活動規範、 生態資源管理利用計畫及資源監測系統計畫。
（六）經濟部水資源局（經費新台幣116.3百萬元、人力60人年）
1.台灣深層海水多目標利用先期研究：對深層海水工程、技術、經濟、法規及環境影響等進行初步評估。
2.台灣地區示範海水淡化廠規劃計畫：除對台灣西部沿海地區設置海水淡化廠之可行性及對環境可能之影響進行分析外，並提出落實海水淡化的具體推動策略。
3.海岸地區水資源永續發展與海洋資源管理計畫：建立國內近海水文、地形水深及海底地質資料庫，並研訂海岸地區災害監測系統。
4.近海水文網基本站之建置計畫：建置完成海洋氣象資料浮標站3站、海洋氣象觀測樁1站、氣象站6站及潮位氣象站5站。
（七）經濟部技術處（經費新台幣110.7百萬元、人力5人年）
辦理水土資源開發與保育技術發展計畫，完成建立砂石多元化（海、陸砂）所必須之系統技術及資訊、開發高效率替代水源利用技術、解決局部區域民生缺水及急迫性之產業用水、建立自滷水提煉輕金屬技術、開發電子級MgO粉體Li2CO3粉體製造技術及前瞻性高溫熔鹽電解技術。
（八）經濟部國營事業委員會（經費新台幣30.0百萬元、人力30人年）
1.辦理透汽法之水源淡化技術開發計畫，採用薄膜蒸餾法開發新的海水淡化技術，在單位體積下產出最高的造水率。
2.台電公司於第一、二、三核能和興達、林口、大林、台中及通霄等發電廠附近，進行定期海域生態監測工作，以瞭解這些地區之海域生態變化情形。
三、展望
行政院陸續完成「廿一世紀議程─中華民國永續發展策略綱領」、「海洋白皮書」及「國家環境保護計畫」等國家發展藍圖的研訂工作，使海洋資源在兼顧開發與利用及管理與保育原則下，達到永續利用的最終目標。
第五節 海洋資訊科技
一、緒言
海洋環境的複雜，加上海象觀測的困難，因此電腦模擬海象變化是近年來在海洋資訊科技上最重要之發展，發展海洋預報系統亦是各海洋國家之趨勢。
近年來，我國海洋探測頻繁，並積極參與國際科學合作活動，研究範圍遠及赤道海域，海洋資訊科技可將我國之海洋研究成果提供給全世界，以提昇我國在國際上之研究地位。
八十六至八十九年度海洋資訊科技專案研究計畫投入經費，詳見圖4-8-5、研究人力，詳見圖4-8-6。
二、現況
八十九年度海洋資訊科技專案研究計畫投入經費新台幣10.3百萬元，人力9人年，研究內容及重要成果如下︰
（一）海洋科學研究中心資料庫（經費新台幣4.7百萬元、人力5人年）
1.海流資料校正步驟的更新：由台大海洋所提供校正方法，資料庫重新處理3艘研究船都譜勒船碇式流剖儀歷年的海流資料，將資料分為3級備份，並對外提供數據資料。
2.溫鹽資料的備份處理：重新處理歷年CTD資料，分為3級備份，並對外提供平均的數據資料。
3.水深資料展示的更新：載入資料庫的水深資料會自動更新展示資料點分布的網頁內容，包括3艘研究船之資料點數、探測時間及資料量等。
4.水深資料查詢系統的開發：建置完成水深資料查詢系統之雛型，使用者輸入欲查詢之範圍，系統將會顯示落於此地理區域所有可供使用的水深資料航次，以航跡圖的方式展現。
5.化學資料的增新：在「黑潮與東海陸棚邊緣交換研究計畫」下，處理完成台灣海峽水文化學資料。
6.增加衛星資料的提供服務：重新整理民國八十七年十月至九十年二月由海洋科學研究中心基隆實驗站蒐集的NOAA水色衛星資料。
7.震測資料的處理：將歷年海洋震測資料加以蒐集整理與備份。
8.海洋地球物理資料組網頁新增資料項：將台灣附近部分的資料轉換為國內地球科學界常用之GMT netCDF格式。
（二）台灣海峽海況數值模式短期預報研究（經費新台幣5.6百萬元、人力4人年）
建立高解析度、三維的台灣海峽水位、海流、溫度和鹽度短期預報系統（Taiwan Strait Nowcast System，TSNOW），以瞭解台灣海峽之海象狀況，進而預報海象變化，詳見圖4-8-7。
目前完成第一階段任務，模式的水位邊界條件採用兩套方式取決，一種是取大範圍二維潮汐模式結果，推算南北兩開口邊界上主要分潮振幅和相位，分別相對台灣本島南北兩端潮位調和常數之轉移函數，再代入台灣海峽三維模式；第二種方式是以觀測資料同化法，以等區域二維線性模式反推邊界條件，再代入三維模式。
三、展望
未來將針對中央各事業機關之需求，建置台灣周邊海域基本資訊系統的基本規格。在電腦模式方面，「台灣海峽海況數值模式短期預報研究」將建立台灣海峽海流、鹽度、溫度及海平面變化的短期預報系統，可預報海流、海平面及鋒面的位置。並將進一步擴大模式的範圍，以涵蓋台灣四周的整個海域。另外，探測結合資訊科技是未來發展的必然趨勢，目標是永續利用海洋資源，適當保護海洋生態環境，進而配合海軍戰力之需要，提供最周全之海洋資訊。
第六節 海洋科技的教育與推廣
一、緒言
海洋博物館籌建的主要目標為教育、學術研究、娛樂觀賞及國際化等。
目前除教育部所屬的國立海洋生物博物館及海洋科技博物館外，農委會水產試驗所亦已興建完成澎湖水族館，並於台東分所規劃興建另一座水族館。另有多家民間企業中型水族館、海洋教育館或海洋博物館陸續開放營運。
二、現況
八十九年度海洋科技的教育與推廣重要內容及成果如下︰
（一）政府投資興建之相關設施與發展
1.國立海洋生物博物館
建館經費約新台幣51.1億元，目前展示內容包括「台灣水域」及「珊瑚王國」二大主題。另外，於其近岸所劃設之海洋資源培育區，可供海洋生物培育、蒐集、展示及研究之用，並可供做定置網、箱網養殖及海洋牧場等我國發展中之水產培育試驗研究、展示教育的場所。
2.國立海洋科技博物館
建設經費約新台幣50.0億元，規劃中的展示主題有「浩瀚的海洋」、「富饒的海域」、「海洋的震撼」、「海上絲路」及「未來的海洋」等五大主題，內容包括海洋科學、海洋探測、漁業技術、漁業文化、水產科技、海洋生物、造船與航海、海洋工程及未來的海洋等。
目前海洋科技博物館配合基隆市政府的發展計畫，將帶動周邊原有近遠洋漁業、水產加工、造船業及海洋研究機構群等的結合。
3.澎湖水族館
展示內容主要為台灣海峽與南中國海附近豐富的海洋生物資源。
（二）國內民間投資的相關產業
目前由民間企業所經營或規劃中的案例有：野柳海洋世界、台北海洋館、桃園海洋生物教育館、西濱海洋生態教育園區、長榮海事文物展示中心及淡江海事博物館。
三、展望
海洋博物館的籌建，在教育功能方面，將可補學校教育的不足，提供各級學校戶外教學與民眾終身學習的場所，並將國內的各種研究成果展現給國人；在學術研究方面，以博物館的資源為基礎，從事與博物館發展相關及基礎海洋的科學研究，對國家海洋科技的發展及國際間的資訊與成果交流，有極深遠的影響。