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系統識別號 U0002-0309201815333600
DOI 10.6846/TKU.2018.00092
論文名稱(中文) 分段灑水控制應用於農地灌溉系統之研究
論文名稱(英文) Study on Sectional Sprinkler Control to Farmland Irrigation System
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 資訊工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Computer Science and Information Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 106
學期 2
出版年 107
研究生(中文) 王翊安
研究生(英文) Yi-An Wang
學號 606410024
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別 英文
口試日期 2018-07-18
論文頁數 63頁
口試委員 指導教授 - 陳瑞發
委員 - 陳瑞發
委員 - 林偉川
委員 - 王英宏
關鍵字(中) 精準灌溉
自動控制
分段式灌溉
農地灌溉
關鍵字(英) Precision Irrigation
Automatic Control
Sectional Irrigation
Farmland Irrigation
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
台灣近年水資源嚴重不足,山高水急的特性,加上天氣急遽的變化,造成河川整體可利用率過低,水庫蓄水力下降,因此若要更完善的利用水資源,則需節約灌溉水資源用量。
    為了因應種植多元性的農作,進行適當的灌溉,可依農作物的特性及環境因素,依照不同區域,控制灌溉水量。本論文設計精準灌溉的技術,避免灌溉水量過多造成水資源浪費與農作物爛根,或是避免灌溉不足造成農作物枯死。
英文摘要
In recent years, Taiwan’s water resources are seriously deficient, the characteristics of high mountains and rapid rivers, and the dramatic changes in the weather have caused the overall utilization rate of rivers to be too low, and the reservoir water storage capacity has decreased. Therefore, if water resources are to be better utilized, irrigation water needs to be saved. 
   In order to carry out appropriate irrigation in response to the cultivation of diverse crops, the amount of irrigation water can be controlled with the characteristics of crops, and environmental factors. This thesis intends to solve the problem that waste of water and crop roots withered by using precision irrigation techniques.
第三語言摘要
論文目次
第一章 緒論	1
1.1 研究背景	1
1.2 研究動機	3
1.3 研究目的	4
1.4 論文架構	5
第二章 相關技術	6
2.1 漫灌	7
2.2 溝灌	8
2.3 噴灌	9
2.4 滴灌	12
第三章 研究方法	13
3.1 系統架構	14
3.2 系統模型及策略	15
3.3 灌溉水量推估模型	16
3.3.1 資料預處理及轉換	17
3.3.2 灌水量公式	20
3.3.3 蒸散量公式	22
3.3.4 土壤水分需求公式	23
3.3.5 土壤含水量公式	24
3.4 灌溉時間推估模型	25
3.4.1 分支灌溉時間公式	27
3.4.2 連續方程式	28
3.4.3 動壓力公式	29
3.5精準灌溉策略	30
3.5.1 事件處理	30
3.5.2 灌溉控制流程	31
3.5.3 解決灌溉過多過少問題	32
第四章 實作結果與分析	33
4.1 模擬環境	33
4.1.1 模擬場域	33
4.1.2 模擬情境	35
4.1.3 蒸散量	36
4.2模擬數據	37
4.3 模擬結果探討	49
第五章 結論與未來方向	50
5.1 結論	50
5.2 未來方向	51
參考文獻	52
附錄一 英文論文	54

 
圖目錄
圖 1  2018年Top 5 Global Risks	1
圖 2 台灣地區民國104年水資源分布概況	2
圖 3 系統架構圖	14
圖 4 研究流程圖	15
圖 5 灌溉水量推估模型	16
圖 6 灌溉水量推估模型公式	19
圖 7土壤變化量	20
圖 8灌溉時間推估模型	25
圖 9灌溉時間推估模型公式	26
圖 10 灌溉控制流程圖	31
圖 11 場域架設圖	33
圖 12 情境一之兩系統灌溉完後感測濕度比較圖	39
圖 13 情境二之兩系統灌溉完後感測濕度比較圖	42
圖 14 情境三之兩系統灌溉完後感測濕度比較圖	45
圖 15 情境四之兩系統灌溉完後感測濕度比較圖	48

 
表目錄
表 1 灌溉方式比較表	6
表 2 不同土壤之濕度對應參考表	17
表 3 蒸散量單位換算表	22
表 4 事件處理表	30
表 5 模擬場域條件	34
表 6 模擬情境條件	35
表 7 蒸散量模擬表	36
表 8 情境一各分支情境條件	37
表 9 情境一各個分支定時定量灌溉數據	38
表 10 情境一各個分支分段灌溉之數據	39
表 11 情境二各分支情境條件	40
表 12 情境二各分支定時定量灌溉數據	40
表 13 情境二各分支分段灌溉數據	41
表 14 情境三各分支情境條件	43
表 15 情境三各分支定時定量灌溉數據	43
表 16 情境三各分支分段灌溉數據	44
表 17 情境四各分支情境條件	46
表 18 情境四各分支定時定量灌溉數據	47
表 19 情境四各分支分段灌溉數據	47
表 20 模擬數據結果表	49
參考文獻
[1] The Global Risks Report 2018, 13th Edition.World Economic Forum.2018.
[2] 林日揚、杜志剛 (2007)。萬山不許一溪奔台灣水資源不足的危機。經典雜誌,第111期。
[3] 喻方圆, & 徐锡增 (2003)。植物逆境生理研究進展。世界林業研究,16(5):6-11。
[4] 李明達(2001)。水分逆境下植物影像特徵分析之研究。 台灣大學生物產業機電工程學研究所學位論文, 1-176。
[5] Dennis Wichelns, Laurie Houston, David Cone, Qiming Zhu, James E.
   Wilen,1996, Farmers describe irrigation costs, benefits: Labor costs may offset
   water savings of sprinkler systems, California Agriculture 50(1):11-18.
[6] 王俊傑 (2010)。作物栽培精準滴灌控制系統之應用研究。 中興大學生物產業機電工程學系所學位論文, 1-82。
[7] 張敏德、黃裕益、& 盛中德 (2002)。電阻式土壤水分計於灌溉控制之應用。農林學報。51(1):29-39。 
[8] 林俐玲, 蘇煒哲, & 蔡義誌 (2008)。 不同土地利用下土壤飽和水力傳導度與粗孔隙之探討。 Journal of Soil and Water Conservation, 40(2), 195-204。
[9] 陳力齊 (2007)。應用地電阻量測方法於環境監測與實驗室入滲試驗技術之研究。 嘉南藥理科技大學環境工程與科學系所學位論文, 1-112。
[10] Camilo Lozoya, Carlos Mendoza, Alberto Aguilar, Armando Román, and Rodolfo Castelló, 2016, Sensor-Based Model Driven Control Strategy for Precision Irrigation , Hindawi Publishing Corporation.
[11] Allen RG, LS Periera, D Raes, M Smith ,1998, Crop evapotranspiration: Guideline for computing crop water requirement, FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome.
[12] 葉信富, 王士銘, 李哲瑋, & 李振誥 (2014)。 利用有限氣象參數評估蒸發散量之研究。 作物, 環境與生物資訊, 11(4), 203-218。
[13] 楊清富 (2014)。 土壤水分感測技術及應用。臺南區農業專訊,(87),18-21。
[14] Bilskie, J.,& Scientific,C. (2001). Soil water status: content and potential. Campbell Scientific, Inc. App. Note: 2S-1
[15] 黃瑞榮 (2013)。 建築物抽水管路系統之設計方法。 逢甲大學土木及水利工程系所學位論文, 1-153。
[16] 陳妍君、鄭政利 (2013)。水壓控制節水模式之驗證與潛力評估。出自 “台灣建築學會第二十五屆建築研究成果發表會論文集”。
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