臺灣博碩士論文加值系統

對於海岸及河川管理問題的探討，基礎背景資料必須要有河川輸砂、近岸流場及近岸海域水深地形等資訊，以往在實務測量上因為考量測量人員安全及有效量測數據的掌握，都是以長期的監測及數值模擬的方式來進行。但在極端氣候的條件需求下，如何得到即時的資訊，做為提供管理單位的執行參考，提高海岸及河川防護的安全，是重要的課題。隨著網際網路技術的發展，即時整合多種測量資料並加以計算來解決河口海岸水動力量及河川入海物質的量測相關研究及技術發展有必要性。緣此，本研究應用網際網路與物聯網的技術，自行開發水位、流速、水深量測相關的觀測設備，定義其通訊協定，透過網際網路的通訊及應用雲端運算的技術來即時讀取各類設備的觀測值，再應用此觀測值結合近岸海域地形的測量成果加以計算，並透過網際網路即時的發佈，以逹到即時提供河川流速、流量等資訊的目的。另外為了解決潮間帶水域地形的完整，也發展了克利金法推估的網路服務，將推估的模式進行交叉檢核計算後，取得最佳化模式參數，建立成GIS資料庫，做為使用者推估的基準參數，以提高推估的可靠度。基於海岸防災構造物生命週期管理概念，結合標準化海岸構造物檢維修評估程序，完成開發可應用於海岸構造安全及設施功能檢測、維護及管理等的構造物檢維修管理資訊系統。本研究開發的雲端自動化河海測量整合系統可提供河川海岸管理工具。

For the issues of coastal and river management, the background information must include such as sand transport, nearshore flow field, depth and bathymetry of coastal area. In the past, regarding to personnel safety and working efficiency, the background information mostly are collected by long-term monitoring and numerical simulation methods. However, under present extreme weather conditions, it is a vital consideration of how to obtain and provide real-time information for the management department, and improve the safety level of coastal and river protection. With the development of Internet, it is necessary to develop a process of combining and calculating variety of measurement data in order to facilitate the research of the hydrodynamics and sand transportation along the estuary area. Therefore, this study utilize the Internet and the Internet of Things technology to develop devices to measure water level, flow rate and water depth data. By defining communication protocol for each measuring devices, measurements can be accessed by cloud computing technology, with combining of nearshore surveying data, the information of streamflow can be calculated and post on web simultaneously. In order to solve the completeness of topography in the intertidal zone, this study also develop a web service of Kriging estimation. By cross-checking, users can easily to obtain an optimized model and parameters to build up GIS database. Based on the concept of life-cycle management of coastal structure and consideration of forming a standardized coastal structure inspection and maintenance assessment procedures, the development of a structural inspection and maintenance management information system can be applied to several aspects such as safety and function detection for coastal structure maintenance and management. Finally, we developed an Cloud Computing for Engineering Survey System to combine river survey and coastal management.

目錄
中文摘要 III
Abstract IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
符號說明 XII
第一章 前言 1
1-1研究動機與目的 1
1-2文獻回顧 2
1-2-1河川量測技術 2
1-2-2海域流場測量技術 4
1-2-3潮間帶及近岸水深地形測繪 4
1-2-4潮間帶地形推估 5
1-2-5沙灘地形量測系統 5
1-2-6海岸構造物檢維修系統 6
1-3研究方法及內容 7
第二章 河海測量應用實務問題 9
2-1近岸水深地形測量 9
2-1-1潮間帶極近岸水深地形測量方法 9
2-1-2潮間帶地形測繪與資訊補遺 11
2-2 河海流場測量 12
2-2-1近岸海域流場量測 12
2-2-2河川流量及輸砂量推估 12
第三章 測量自動化技術開發 13
3-1極近岸水深測量自動化系統 13
3-1-1船體動力單元 15
3-1-2無線遙控裝置單元 15
3-1-3數位聲納音鼓測深單元 15
3-1-4微型電腦IPC 15
3-1-5數位傾角量測計(Digital motion Gauges) 15
3-1-6無線數據機 15
3-1-7全測站經緯儀量測單元 16
3-1-8導航整合作業單元 16
3-2 單音束水深地形自動控制系統 17
3-2-1單音束測深儀 18
3-2-2定位系統 18
3-2-3聲速剖面儀 19
3-2-4湧浪補償儀 20
3-2-5輔助測量自動化系統 20
3-3 沙灘地形量測自動化系統 21
3-4 近岸海域流場量測自動化系統 24
3-5河川流速流量量測自動化系統 27
3-5-1河渠流量推估方法 28
3-5-2小型工業電腦 29
3-5-3衛星定位訊號接收裝置 29
3-5-4網路傳輸裝置 29
3-5-5陸上定位精度試驗 31
第四章 雲端整合自動化測量系統 33
4-1雲端系統架構 33
4-2雲端自動化河海測量系統配置 34
4-3雲端自動化河海測量系統分析 36
4-3-1配置圖(Deployment Diagram) 37
4-3-2類別圖(Class Diagram) 38
4-3-3活動圖(Activity Diagram) 44
第五章 河海測量應用實例及成果 47
5-1潮間帶沙灘地形測繪 47
5-1-1實驗測區概述 47
5-1-2地形測量方法 47
5-1-3地形測量成果 48
5-2河川流速流量量測 51
5-2-1即時水位量測 51
5-2-2河渠流量量測 52
5-2-3淡水河口流場量測 55
5-3潮間帶地形推估系統 60
5-3-1克利金雲端系統研發 61
5-3-2區域性海灘地形推估系統 62
5-3-3克利金雲端推估系統展示 67
5-3-4區域性變異模式案例探討 72
5-4港灣構造物檢維修系統 81
5-4-1作業系統及開發平台 81
5-4-2雲端資訊系統資料庫設計 82
5-4-3系統功能規劃設計 91
5-4-4檢維修管理資訊系統 92
5-4-5港灣構造物設施系統管理模組 97
5-4-6港灣構造物設施報表模組 97
5-4-7八斗子漁港案例探討 99
5-4-8港灣構造物檢測成果 104
第六章 結論與未來研究方向 107
6-1結論 107
6-2未來研究方向 108
參考文獻 109

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