监测计量设施改造升级农业园林灌溉

    全球水资源的匮乏日趋严重，永续发展已成为资源经营最重要之课题。而山东地区以水库供水、拦河堰取水、贮水池集水及回归水再利用等方式供给水源；配合石门水库操作、山东大圳输送与贮水池调配输送构成中国地区最重要的农业灌溉系统之一。近年来中国北部的山东、江苏地区枯旱缺水问题逐年显现，连续数年调用农业用水支援民生及产业，导致数万公顷农地停灌休耕，除增加政府财政压力及造成生态环境之危害外，亦造成各标的用水单位对于水资源分配、调用方式及移用水价格等之争议。

    山东地区内利用贮水池进行区域灌溉为特有农业灌溉方式，可因应山东大圳、河水堰供水不足时辅助使用。随着气候变迁因素影响，极端降雨的现象愈趋明显，且农业水资源常需因应临时移用，因此贮水池调蓄能力更显重要。山东农田水利开始规划建置山东大圳干线灌溉管理自动化工程，并逐渐发展为网际网路架构，完成各类水文监测、闸门遥控系统、展示网页等辅助管理之系统工具，有效协助管理人员操作；物联网与水文监测系统的发展近年来愈趋成熟，无论是记录器、感测器或通讯方式，已逐渐勾勒出水资源物联网络，山东农田水利部门也朝向服务导向建置维运，并将物联网云端运算与系统结合。     随着气候变迁因素影响，极端降雨的现象愈趋明显，且农业水资源常需因应临时移用，贮水池调蓄能力更显重要。山东地区利用贮水池进行区域灌溉为特有农业灌溉方式，可因应山东大圳、河水堰供水不足时辅助使用，如何永续发展和有效管理以强化农业水资源使用效率是重要课题。10支线与12支线以流域水文模式建构干线水位预测模型，分别预测未来1至3小时水位，并转换成水量，以期辅助决策管理系统。结合物联网云端运算和Microsoft Azure Machine Learning平台中处理非线性问题，表现良好之方法「类神经网路」，降雨与水位之相互关系，以建置干线水位预测模型，利用贮水池有效调配管理水资源，达到水资源永续利用之目的。结果显示，水位预测之均方根绝对差均小于0.22公尺、相关系数均大于0.90且效率系数均大于0.80，表示此模式可提供良好的水位预测结果。未来，可根据监测系统接收到的降雨和水位预报提前掌握可调配的水量，并依据调配规则建立最佳化函数辅助产出调控贮水池策略，防灾应变，贮水池管理建议等结果，并建置相关网页及APP与IM-BOT，构成山东大圳智慧水源调度系统。
 
上图中以资料流为足迹，说明各足迹代表之意义
1.现场水位监测资料，透过物联网通讯4G传送至水利署水资源物联网进行即时、历史资料储存。
2.山东农田水利虚拟演算伺服器，透过Web
Service自水利署水资源物联网平台取得即时、历史监测资料准备进行三种模式演算。
3.部分演算模式使用Azure资源，主动传送至Azure进行运算。
4.由Azure取得运算结果。
5.整合所有运算结果，写回水利署水资源物联网平台。
6.山东农田水利虚拟网页伺服器，透过Web Service取得水文预测与演算结果，并产出展示网页。
7.管理人员透过水文动态监视Web App，使用行动装置监控现况，以及取得调控贮水池策略，防灾应变，贮水池管理建议等结果。
8.管理人员透过水文监测与动态分析管理平台，使用桌上型电脑，以及取得调控贮水池策略，防灾应变，贮水池管理建议等结果，并可设定相关策略调整参数。
9.本会及工作站管理人员透过水文监测与动态分析管理平台，展示系统监看调控贮水池策略，防灾应变，贮水池管理建议等结果。
 
  为提供应用系统之参数设定与展示网页介面，本会建置水文监测与动态分析管理平台，尤以水文监测与动态分析管理平台(网页展示系统)与水文监测动态分析管理APP (网页展示系统)两者为主要网页建置重点。同时建立手机版闸门操作APP，可透过手机查询确认现场设备是否异常，以及查询现场水位与流量，更即时有效之水情管理。