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JP7630169B2 - Paddy field water level management schedule generation device, generation program, control device, control method, and control program - Google Patents
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JP7630169B2 - Paddy field water level management schedule generation device, generation program, control device, control method, and control program - Google Patents

Paddy field water level management schedule generation device, generation program, control device, control method, and control program Download PDF

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JP7630169B2 JP2021127841A JP2021127841A JP7630169B2 JP 7630169 B2 JP7630169 B2 JP 7630169B2 JP 2021127841 A JP2021127841 A JP 2021127841A JP 2021127841 A JP2021127841 A JP 2021127841A JP 7630169 B2 JP7630169 B2 JP 7630169B2
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Description

特許法第30条第2項適用 ・ウェブサイトのアドレス https://www.naro.affrc.go.jp/project/results/4th_laboratory/niaes/2018/18_062.html 掲載日 令和1年9月26日 ・ウェブサイトのアドレス http://agrmet.jp/samj2020/ 掲載日 令和2年3月9日Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. Website address: https://www.naro.affrc.go.jp/project/results/4th_laboratory/niaes/2018/18_062.html Posted on September 26, 2019. Website address: http://agrmet.jp/samj2020/ Posted on March 9, 2020.

本発明は、水田の水位管理スケジュールの生成装置、生成方法、生成プログラム、制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a device, a method, a program, a control device, a control method, and a control program for generating a water level management schedule for paddy fields.

近年、情報技術の発達に伴い、水田の給排水を遠隔操作できる技術が実用化されつつある。例えば、特許文献1には、水田水位をコンピュータコントロールする技術が開示されている。また特許文献2には、稲の生育及び気象条件にあった適正水位を設定する技術が開示されている。そして、特許文献3には、圃場群に対して給水を予約するシステムが開示されている。 In recent years, with the development of information technology, techniques for remotely controlling water supply and drainage in rice paddies are being put to practical use. For example, Patent Document 1 discloses a technique for computer-controlled water levels in rice paddies. Patent Document 2 discloses a technique for setting appropriate water levels for rice growth and weather conditions. And Patent Document 3 discloses a system for reserving water supply to a group of fields.

特開第2003-265055号明細書(2003年9月24日公開)JP 2003-265055 A (Published on September 24, 2003) 特開第2000-69865号明細書(2000年3月7日公開)JP 2000-69865 A (published March 7, 2000) 特開第2019-179293号明細書(2019年10月17日公開)JP 2019-179293 A (published on October 17, 2019)

しかしながら、上述のような従来技術は、予めシステムが備えた水位設定値のパターンモデルを、ユーザが任意に変更及び微調整できない(特許文献1~3)といった問題がある。 However, the above-mentioned conventional technology has a problem in that the user cannot change or fine-tune the pattern model of the water level setting value that is pre-installed in the system (Patent Documents 1 to 3).

本発明の一態様は、ユーザが、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを作成及び変更することを可能にすることを目的とする。 One aspect of the present invention aims to enable users to create and modify water level management schedules for controlling water supply and drainage to rice paddies and managing the water level of the paddy fields.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生成装置は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成装置であって、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当てて作成された水位管理スケジュールを受け付け、当該水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを、ユーザからの入力に基づいて変更する変更部を含んでいる構成である。 In order to solve the above problem, a generating device according to one embodiment of the present invention is a generating device that generates a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a rice paddy and managing the water level of the rice paddy, and is configured to receive a water level management schedule created by assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements with different rice paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the rice paddy is divided, and includes a modification unit that modifies the rice paddy water level management pattern of the water management elements included in the water level management schedule based on input from a user.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生成方法は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成方法であって、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当てて作成された水位管理スケジュールを受け付け、当該水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを、ユーザからの入力に基づいて変更するステップを含んでいる方法である。 In order to solve the above problems, a generation method according to one aspect of the present invention is a method for generating a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a rice paddy and managing the water level of the rice paddy, the method including a step of receiving a water level management schedule created by assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements with different rice paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the rice paddy is divided, and changing the rice paddy water level management pattern of the water management elements included in the water level management schedule based on input from a user.

本発明の一態様によれば、ユーザが、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを容易に作成及び変更することができる。 According to one aspect of the present invention, a user can easily create and modify a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a rice field and managing the water level of the rice field.

本発明の実施形態1に係る生成装置を備えた自動水管理システムの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system equipped with a generating device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る生成装置によって作成された水位管理スケジュールの例を模式的に表した図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic example of a water level management schedule created by the generating device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a process of the generating device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る生成装置が生成する水位管理スケジュール作成画面の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a water level management schedule creation screen generated by the generation device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2に係る生成装置を備えた自動水管理システムの構成を示す機能ブロックである。5 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system equipped with a generating device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2に係る生成装置における水需要予測の概要を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an overview of water demand prediction in a generation device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2に係る生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a process of a generating device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態3に係る生成装置を備えた自動水管理システムの構成を示す機能ブロックである。11 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system equipped with a generating device according to a third embodiment of the present invention. 気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位と、最適な給水時刻との関係を示すルックアップテーブルの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a lookup table showing the relationship between weather data, rice development stage, paddy field water level, and optimal water supply time. 本発明の実施形態3に係る生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of a process performed by a generating device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a process of the control device according to the first embodiment of the present invention.

〔実施形態1〕
<構成>
実施形態1に係る生成装置30の構成を図1に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る生成装置30を備えた自動水管理システム1の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、自動水管理システム1は、ユーザ端末10、生成装置30、制御装置50、及び水位管理システム70を備えている。
[Embodiment 1]
<Configuration>
The configuration of the generating device 30 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system 1 including the generating device 30 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the automatic water management system 1 includes a user terminal 10, a generating device 30, a control device 50, and a water level management system 70.

自動水管理システム1では、生成装置30は、ユーザ端末10におけるユーザからの入力に基づいて、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する。制御装置50は、生成装置30が生成した水位管理スケジュールを受け付け、水位管理スケジュールが示す水田水位の管理パターンとなるように、水位管理システム70を制御して対象水田への給排水量を制御する。ユーザ端末10、生成装置30、制御装置50、及び水位管理システム70は、これらの内の少なくとも2つが同じ装置内に存在していてもよく、その組み合わせは特に制限されない。例えば、生成装置30と制御装置50とは、同じ装置内に存在してもよく、ユーザ端末10、生成装置30、制御装置50、及び水位管理システム70の全てが同じ装置内に存在していてもよい。なお、本明細書において使用する「水田の水位」又は「水田水位」は、水田の地表から水面までの高さをいう。 In the automatic water management system 1, the generating device 30 generates a water level management schedule for controlling water supply and drainage to the rice field based on input from the user on the user terminal 10 to manage the water level of the rice field. The control device 50 accepts the water level management schedule generated by the generating device 30, and controls the water level management system 70 to control the amount of water supply and drainage to the target rice field so that the rice field water level management pattern indicated by the water level management schedule is achieved. At least two of the user terminal 10, the generating device 30, the control device 50, and the water level management system 70 may exist in the same device, and the combination is not particularly limited. For example, the generating device 30 and the control device 50 may exist in the same device, and all of the user terminal 10, the generating device 30, the control device 50, and the water level management system 70 may exist in the same device. Note that the "water level of the rice field" or "water level of the rice field" used in this specification refers to the height from the surface of the rice field to the water surface.

ユーザ端末10は、水田の水管理を遠隔から行うユーザによって操作される端末である。ユーザ端末10は、一例として、通信機能を持つ電子端末である。例えば、ユーザ端末10は、スマートフォン端末、PDA端末、パソコン端末、またその他の電子端末である。 The user terminal 10 is a terminal operated by a user who remotely manages water in rice paddies. As an example, the user terminal 10 is an electronic terminal with a communication function. For example, the user terminal 10 is a smartphone terminal, a PDA terminal, a personal computer terminal, or other electronic terminal.

水位管理システム70は、対象水田へ給水する給水部と対象水田から排水する排水部とを備える。水位管理システム70は、水田の水位の給排水を実際に行うシステムである。 The water level management system 70 comprises a water supply section that supplies water to the target rice field and a drainage section that drains water from the target rice field. The water level management system 70 is the system that actually controls the water supply and drainage of the water level in the rice field.

ユーザ端末10及び制御装置50は、ネットワークを介して生成装置30と通信することが可能である。これらを接続するネットワークは、例えば、インターネット、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、モバイルデータ通信網、又はこれらの組み合わせによって構成される。ただし、ネットワークの構成はこれらに限定されない。また、制御装置50及び水位管理システム70を接続するネットワークも同様である。また、ユーザ端末10自体を生成装置として機能させることも可能である。この場合、ユーザ端末10を、後述する生成装置30の各部として機能させればよい。 The user terminal 10 and the control device 50 can communicate with the generating device 30 via a network. The network connecting them can be, for example, the Internet, a wired LAN (Local Area Network), a wireless LAN, a mobile data communication network, or a combination of these. However, the network configuration is not limited to these. The same is true for the network connecting the control device 50 and the water level management system 70. It is also possible for the user terminal 10 itself to function as a generating device. In this case, the user terminal 10 can function as each part of the generating device 30 described below.

<機能>
本実施形態に係る各部の機能を図1に基づいて説明する。
<Function>
The function of each unit according to this embodiment will be described with reference to FIG.

(ユーザ端末10)
図1に示すように、ユーザ端末10は、通信部11、表示部13、及び入力部15を備えている。通信部11は、ユーザ端末10が生成装置30と通信する機能を有する。表示部13は、ユーザに対して、水位管理スケジュール作成画面を表示する。水位管理スケジュール作成画面については後述する。
(User terminal 10)
1, the user terminal 10 includes a communication unit 11, a display unit 13, and an input unit 15. The communication unit 11 has a function of the user terminal 10 communicating with the generation device 30. The display unit 13 displays a water level management schedule creation screen to the user. The water level management schedule creation screen will be described later.

入力部15は、水位管理スケジュール作成画面に対するユーザからの入力を受け付ける。入力部15は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、マイク、又はこれらの組み合わせ等が用いられる。 The input unit 15 accepts input from the user to the water level management schedule creation screen. The input unit 15 may be, for example, a keyboard, a mouse, a touchpad, a microphone, or a combination of these.

(生成装置30)
図1に示すように、生成装置30は、通信部31、制御部33、及び記憶部35を備える。通信部31は、生成装置30が、ユーザ端末10及び制御装置50と通信する機能を有する。制御部33は、生成装置30の処理を制御する機能を有する。制御部33は、作成部331、変更部332、補正部333、及び選択部334を備える。
(Generation device 30)
1 , the generating device 30 includes a communication unit 31, a control unit 33, and a storage unit 35. The communication unit 31 has a function of the generating device 30 communicating with the user terminal 10 and the control device 50. The control unit 33 has a function of controlling the processing of the generating device 30. The control unit 33 includes a creation unit 331, a change unit 332, a correction unit 333, and a selection unit 334.

作成部331は、ユーザからの入力に基づいて、水位管理スケジュールを作成する。具体的には、作成部331は、ユーザからの入力に基づいて、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当て、前記管理期間内の水位管理スケジュールを作成する。前記「水管理要素」及び前記「水位管理スケジュール」については、後述する。 The creation unit 331 creates a water level management schedule based on input from the user. Specifically, based on input from the user, the creation unit 331 assigns one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy field water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which the management period for managing the paddy field water level is divided, and creates a water level management schedule for the management period. The "water management elements" and the "water level management schedule" will be described later.

変更部332は、水位管理スケジュールを、ユーザからの入力に基づいて変更する。具体的には、ユーザからの入力に基づいて、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを変更する。 The change unit 332 changes the water level management schedule based on input from the user. Specifically, it changes the management pattern of the paddy field water level of the water management element included in the water level management schedule based on input from the user.

補正部333は、対象水田において栽培する対象水稲の移植日、対象水田が存在する地点の気温、対象水田が存在する地点の降水量、対象水田の水田水位、対象水田の減水深、及び対象水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上の情報(以下では「補正部参照情報」という場合がある)を受け付け、当該補正部参照情報を参照して、水位管理スケジュールを補正する。具体的には、補正部333は、1つ以上の補正部参照情報を参照して、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを補正する。補正部による補正は自動的に行われてもよく、ユーザの承認に基づき補正を行う態様としてもよい。各補正部参照情報については、後述する。各補正部参照情報は、サーバから取得してもよく、記憶部35に予め記憶されていてもよい。 The correction unit 333 receives one or more pieces of information (hereinafter sometimes referred to as "correction unit reference information") selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice cultivated in the target paddy field, the temperature at the location where the target paddy field is located, the precipitation at the location where the target paddy field is located, the paddy water level of the target paddy field, the reduced water depth of the target paddy field, and growth prediction information of the target rice cultivated in the target paddy field, and corrects the water level management schedule by referring to the correction unit reference information. Specifically, the correction unit 333 corrects the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more pieces of correction unit reference information. The correction by the correction unit may be performed automatically, or may be performed based on the user's approval. Each correction unit reference information will be described later. Each correction unit reference information may be obtained from a server or may be stored in advance in the storage unit 35.

選択部334は、ユーザからの入力に基づいて、予め作成した複数の水位管理スケジュールの内の一つを選択する。選択部334については、実施形態1の変形例で後述する。 The selection unit 334 selects one of a number of pre-created water level management schedules based on input from the user. The selection unit 334 will be described later in a modified example of the first embodiment.

記憶部35には、制御部33の各部によって参照される各種情報が記憶されている。 The memory unit 35 stores various information referenced by each part of the control unit 33.

図2は、水位管理スケジュールの一例を模式的に表した図である。「水位管理スケジュール」は、水管理要素と、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれと、の対応を示している。 Figure 2 is a schematic diagram showing an example of a water level management schedule. The "water level management schedule" shows the correspondence between water management elements and each of the multiple divided periods into which the management period for managing the water level of rice paddies is divided.

水田の水位を管理する「管理期間」は、特に限定されず、図2に示す水位管理スケジュールのように、例えば、水稲の移植日を開始日とし、成熟日から任意の日数(例えば、10日)が経過した日を終了日とする連続した期間として設定することができる。また、「分割期間」は、管理期間を2~10個、好ましくは7~8個に分割した各期間をいう。分割期間の数が7~8個であれば、日本で実施されているほとんどの水位管理スケジュールを再現することができるため、図2に示す水位管理スケジュールでは、管理期間を7つ又は8つの分割期間に分割している。 The "management period" for managing the water level of paddy fields is not particularly limited, and can be set as a continuous period starting from the rice transplanting date and ending any number of days (e.g., 10 days) after the maturity date, as in the water level management schedule shown in Figure 2. Also, a "divided period" refers to each period obtained by dividing the management period into 2 to 10 periods, preferably 7 to 8 periods. Since 7 to 8 divided periods can reproduce most water level management schedules implemented in Japan, the management period is divided into 7 or 8 divided periods in the water level management schedule shown in Figure 2.

各分割期間の開始日及び終了日は、特に限定されないが、水稲の発育ステージ(例えば、移植日、幼穂形成日、出穂日、成熟日)と紐付けて決定することが好ましい。例えば、図2の2001に示す水位管理スケジュールでは、分割期間の開始日が、各発育ステージとの差分日数と関連付けられている。具体的には、分割期間(1)の開始日が移植日+0日と関連付けられ、分割期間(3)の開始日が幼穂形成日+0日と関連付けられている。また、例えば、図2の2001に示す水位管理スケジュールでは、分割期間(2)の開始日が移植日+10日と関連付けられ、分割期間(4)の開始日が幼穂形成日+20日と関連付けられ、分割期間(5)の開始日が出穂日-5日と関連付けられ、分割期間(6)の開始日が出穂日+15日と関連付けられ、分割期間(7)の開始日が出穂日+30日と関連付けられている。これによって、各発育ステージに適した水位管理スケジュールを作成することが可能となる。なお、分割期間の長さは、続く次の分割期間の開始日が決まると自動的に定まる。 The start and end dates of each division period are not particularly limited, but are preferably determined in association with the developmental stage of rice (e.g., transplantation date, panicle formation date, heading date, maturity date). For example, in the water level management schedule shown in 2001 of FIG. 2, the start date of the division period is associated with the difference in days from each developmental stage. Specifically, the start date of the division period (1) is associated with the transplantation date +0 days, and the start date of the division period (3) is associated with the panicle formation date +0 days. Also, for example, in the water level management schedule shown in 2001 of FIG. 2, the start date of the division period (2) is associated with the transplantation date +10 days, the start date of the division period (4) is associated with the panicle formation date +20 days, the start date of the division period (5) is associated with the heading date -5 days, the start date of the division period (6) is associated with the heading date +15 days, and the start date of the division period (7) is associated with the heading date +30 days. This makes it possible to create a water level management schedule suitable for each developmental stage. The length of the installment period will be automatically determined when the start date of the next installment period is decided.

「水管理要素」は、水田水位の管理パターン(以下、「水位管理パターン」と称する)を表したものである。「水位管理パターン」は、水位の管理方法、最大水位、水位の管理方法の繰り返し周期、水位の管理方法の期間の開始日等の情報を含む。「水管理要素」は、例えば、「一定湛水」、「落水管理」、「間断灌漑」、又は「深水管理」と称される4つの異なる水位管理パターンを表す水管理要素を含む。なお、水管理要素が示す水位の管理方法の期間の開始日は、当該水管理要素が割り当てられた分割期間の開始日と対応しており、水管理要素が示す水位の管理方法の期間の長さは、当該水管理要素が割り当てられた分割期間の長さと対応している。 "Water management elements" represent paddy field water level management patterns (hereinafter referred to as "water level management patterns"). "Water level management patterns" include information such as the water level management method, maximum water level, repetition cycle of the water level management method, and start date of the period of the water level management method. "Water management elements" include water management elements that represent four different water level management patterns, called, for example, "constant flooding," "water fall management," "intermittent irrigation," or "deep water management." Note that the start date of the period of the water level management method indicated by a water management element corresponds to the start date of the divided period to which the water management element is assigned, and the length of the period of the water level management method indicated by a water management element corresponds to the length of the divided period to which the water management element is assigned.

水管理要素「一定湛水」は、当該水管理要素を割り当てた分割期間にわたって、対象水田の水位を設定した最大水位に保つ水位の管理方法を表す。「一定湛水」が割り当てられた期間中は、水位を一定に保つため、蒸発散や地下への浸透等によって設定した水田水位から水位が低下した分を補うために、例えば、毎日少しずつ給水が行われる。 The water management element "constant flooding" represents a water level management method for maintaining the water level of the target paddy field at a set maximum water level over the divided period to which the water management element is assigned. During the period to which "constant flooding" is assigned, in order to keep the water level constant, water is supplied little by little every day, for example, to make up for the drop in water level from the set paddy field level due to evapotranspiration, seepage into the ground, etc.

水管理要素「一定湛水」は、前述した水位の管理方法の他に、当該水管理要素を割り当てた分割期間における最大水位、及び当該水管理要素が示す水位の管理方法の期間の開始日の情報を含む。「一定湛水」において設定される最大水位は、通常0~20cmの範囲であるが、この範囲に限定されず、対象水田の畔の高さによって適宜設定することができる。例えば、図2の2001に示す分割期間(1)、(2)及び(5)にそれぞれ割り当てられたパターンa1~a3によって水位管理スケジュール中の水管理要素「一定湛水」の水位管理パターンを模式的に表すことができる。 The water management element "constant flooding" includes, in addition to the water level management method described above, the maximum water level in the divided period to which the water management element is assigned, and information on the start date of the period of the water level management method indicated by the water management element. The maximum water level set in "constant flooding" is usually in the range of 0 to 20 cm, but is not limited to this range and can be set appropriately depending on the height of the banks of the target rice field. For example, the water level management pattern of the water management element "constant flooding" in the water level management schedule can be represented diagrammatically by patterns a1 to a3 assigned respectively to divided periods (1), (2), and (5) shown in 2001 in Figure 2.

「一定湛水」は、当該水管理要素を割り当てた分割期間における下限水位の情報をさらに含んでいてもよい。「下限水位」とは、水位の下限値である。「一定湛水」において、最大水位と下限水位との両方を設定することにより、所定の緩衝域をもたせて水位を一定に保つことが可能となる。「緩衝域」とは、最大水位と下限水位との差である。これにより、最大水位を少しでも下回ると直ちに給水を開始するのではなく、下限水位を下回ったときに給水を開始するように水位を管理することができる。その結果、給水の頻度を減らし、節水に寄与することができる。なお、「一定湛水」における「緩衝域」の幅を広くすることで、後述する「間断灌漑」にも対応することが可能となる。 "Constant flooding" may further include information on the lower limit water level in the divided period to which the water management element is assigned. The "lower limit water level" is the lower limit of the water level. In "constant flooding", by setting both the maximum water level and the lower limit water level, it is possible to maintain the water level constant with a specified buffer zone. The "buffer zone" is the difference between the maximum water level and the lower limit water level. This makes it possible to manage the water level so that water supply begins when the water level falls below the lower limit water level, rather than starting immediately when the water level falls even slightly below the maximum water level. As a result, the frequency of water supply can be reduced, contributing to water conservation. In addition, by widening the width of the "buffer zone" in "constant flooding", it is possible to accommodate "intermittent irrigation", which will be described later.

水管理要素「落水管理」は、当該水管理要素を割り当てた分割期間にわたって、給水を行わず、排水口を開けて強制的に排水し続ける水位の管理方法を表す。水管理要素「落水管理」が割り当てられた期間中は、排水口を開けたままにするため、水位が0cmになった後も、地下水位が下がり続ける。その結果、水田水位が0cm未満となる場合がある。水管理要素「落水管理」は、前述した水位の管理方法の他に、当該水位の管理方法の期間の開始日の情報を含む。例えば、図2の2001に示す分割期間(4)及び(7)にそれぞれ割り当てられたパターンb1及びb2によって水位管理スケジュール中の水管理要素「落水管理」の水位管理パターンを模式的に表すことができる。 The water management element "water fall management" represents a water level management method in which water is not supplied and the drain is opened to forcibly continue to drain the water over the divided period to which the water management element is assigned. During the period to which the water management element "water fall management" is assigned, the drain is kept open, so the groundwater level continues to fall even after the water level reaches 0 cm. As a result, the paddy field water level may fall below 0 cm. In addition to the water level management method described above, the water management element "water fall management" includes information on the start date of the period of the water level management method. For example, the water level management pattern of the water management element "water fall management" in the water level management schedule can be represented diagrammatically by patterns b1 and b2, which are respectively assigned to divided periods (4) and (7) shown in 2001 in Figure 2.

水管理要素「間断灌漑」は、対象水田の水位が設定した最大水位になるまで給水する給水ステップと、給水を行わずに排水口を閉じたままで自然落水させる自然落水ステップとを1サイクルとして、これらのステップを1サイクル以上行う水位の管理方法を表す。自然落水ステップにおける落水の速さは対象水田の減水深に応じて決まり、通常、一日あたり1~2cm水位が低下する速さで落水する。 The water management element "intermittent irrigation" refers to a water level management method that performs one or more cycles of a water supply step, in which water is supplied to the target paddy field until the water level reaches a set maximum water level, and a natural drainage step, in which no water is supplied and the drain is left closed to allow the water to drain naturally. The speed at which the water drains in the natural drainage step depends on the receding water depth of the target paddy field, and the water usually drains at a rate that causes the water level to drop by 1 to 2 cm per day.

水管理要素「間断灌漑」は、前述した水位の管理方法の他に、当該水管理要素を割り当てた分割期間における最大水位、当該水管理要素が示す水位の管理方法の期間の開始日、及び1サイクル当たりの周期(繰り返し周期)の情報を含む。「間断灌漑」において設定される最大水位は、給水ステップにおける最大水位であり、通常0~20cmの範囲であるが、この範囲に限定されず、対象水田の畔の高さによって適宜設定することができる。繰り返し周期は適宜設定することができ、例えば、特定の周期(7日周期等)をユーザが任意で設定してもよく、又は土壌の乾燥状態に応じて次の給水ステップを開始するように設定してもよい。土壌の乾燥状態は、地下水位や土壌水分量の計測値、または減水深の計算値を利用することで把握することができる。地下水位及び土壌水分量を確認する方法は特に限定されず、例えば、地下水位は、後述する水位センサ77(図1)を用いて確認することができる。また、土壌水分量は、土壌水分センサ(図示しない)を用いるか、モデル等による推定によって確認することができる。減水深の算出方法については後述する。例えば、図2の2001に示す分割期間(6)に割り当てられたパターンc1によって水位管理スケジュール中の「間断灌漑」の水位管理パターンを模式的に表すことができる。 In addition to the water level management method described above, the water management element "intermittent irrigation" includes information on the maximum water level in the divided period to which the water management element is assigned, the start date of the period of the water level management method indicated by the water management element, and the period per cycle (repetition period). The maximum water level set in "intermittent irrigation" is the maximum water level in the water supply step, which is usually in the range of 0 to 20 cm, but is not limited to this range and can be set appropriately depending on the height of the banks of the target rice field. The repetition period can be set appropriately, for example, a specific period (7 days, etc.) may be set by the user, or the next water supply step may be set to start depending on the dryness of the soil. The dryness of the soil can be grasped by using the measured values of the groundwater level and soil moisture content, or the calculated value of the water reduction depth. There are no particular limitations on the method of checking the groundwater level and soil moisture content, and for example, the groundwater level can be checked using a water level sensor 77 (Figure 1) described later. In addition, the soil moisture content can be checked using a soil moisture sensor (not shown) or by estimation using a model, etc. The method for calculating the reduced water depth will be described later. For example, the water level management pattern of "intermittent irrigation" in the water level management schedule can be represented diagrammatically by pattern c1 assigned to the divided period (6) shown in 2001 in FIG. 2.

水管理要素「間断灌漑」では、給水ステップにおける最大水位と、繰り返し周期とを調節することで、ほとんど湛水しないで土壌を湿潤に保つ水位の管理方法である「飽水管理」にも対応可能である。図2の2003に示す分割期間(5)に割り当てられたパターンが「飽水管理」に相当する。 The water management element "intermittent irrigation" can also accommodate "saturation management," a water level management method that keeps the soil moist with minimal flooding by adjusting the maximum water level and repetition cycle in the water supply step. The pattern assigned to the division period (5) shown in 2003 in Figure 2 corresponds to "saturation management."

水管理要素「深水管理」は、当該水管理要素を割り当てた分割期間にわたって、対象水田の水位が設定した最大水位になるまで一定の割合で水位が上昇するように給水する水位の管理方法を表す。例えば、幼穂の成長スピードにあわせて、一日あたり1cm水位が上昇するように給水を行う。対象水田の水位が最大水位に到達した後は、当該最大水位を保つように、蒸発散や地下への浸透等による水位低下分を、例えば、毎日少しずつ給水することによって補う。 The water management element "deep water management" represents a water level management method in which water is supplied so that the water level of the target paddy field rises at a constant rate over the divided period to which the water management element is assigned until the water level reaches a set maximum water level. For example, water is supplied so that the water level rises by 1 cm per day in line with the growth speed of the young panicles. After the water level of the target paddy field reaches the maximum water level, the drop in the water level due to evapotranspiration, seepage into the ground, etc. is compensated for by, for example, supplying a little water every day in order to maintain the maximum water level.

水管理要素「深水管理」は、前述した水位の管理方法の他に、当該水管理要素を割り当てた分割期間における最大水位、一日あたりの水位の上昇量、及び当該水管理要素が示す水位の管理方法の期間の開始日の情報を含む。水管理要素「深水管理」において設定される最大水位は、通常0~20cmの範囲であるが、この範囲に限定されず、対象水田の畔の高さによって適宜設定することができる。また、水管理要素「深水管理」において設定される一日あたりの水位の上昇量はユーザが適宜設定することができる。また、水管理要素「深水管理」が示す水位の管理方法は、特に幼穂形成期の低温対策に適しているため、水管理要素「深水管理」において設定される水位の管理方法の期間の開始日は、幼穂形成日+0日と関連付けられていることが好ましい。例えば、図2の2001に示す分割期間(3)に割り当てられたパターンd1によって水位管理スケジュール中の水管理要素「深水管理」の水位管理パターンを模式的に表すことができる。
(制御装置50)
図1に示すように、制御装置50は、通信部51、水位管理スケジュール受付部53、給排水部制御部55を備える。通信部51は、制御装置50が生成装置30と通信する機能を有する。水位管理スケジュール受付部53は、生成装置30が生成した水位管理スケジュールを受け付ける。給排水部制御部55は、水位管理スケジュール受付部53が受け付けた水位管理スケジュールを参照して、水位管理スケジュールが示す水位となるように水位管理システム70の給水部73及び排水部75を制御する。具体的には、給排水部制御部55は、水位管理システム70の給水部73又は排水部75のバルブの開閉を制御することで、水田への給水又は排水を制御する。
In addition to the above-mentioned water level management method, the water management element "deep water management" includes information on the maximum water level in the divided period to which the water management element is assigned, the amount of water level rise per day, and the start date of the period of the water level management method indicated by the water management element. The maximum water level set in the water management element "deep water management" is usually in the range of 0 to 20 cm, but is not limited to this range and can be set appropriately depending on the height of the bank of the target paddy field. In addition, the amount of water level rise per day set in the water management element "deep water management" can be set appropriately by the user. In addition, since the water level management method indicated by the water management element "deep water management" is particularly suitable for low temperature countermeasures during the young panicle formation period, it is preferable that the start date of the period of the water level management method set in the water management element "deep water management" is associated with the young panicle formation date + 0 days. For example, the water level management pattern of the water management element "deep water management" in the water level management schedule can be represented diagrammatically by the pattern d1 assigned to the divided period (3) shown in 2001 in FIG. 2.
(Control device 50)
As shown in Fig. 1, the control device 50 includes a communication unit 51, a water level management schedule receiving unit 53, and a water supply and drainage unit control unit 55. The communication unit 51 has a function of the control device 50 communicating with the generating device 30. The water level management schedule receiving unit 53 receives the water level management schedule generated by the generating device 30. The water supply and drainage unit control unit 55 refers to the water level management schedule received by the water level management schedule receiving unit 53 and controls the water supply unit 73 and drainage unit 75 of the water level management system 70 so that the water level is the water level indicated by the water level management schedule. Specifically, the water supply and drainage unit control unit 55 controls the opening and closing of the valves of the water supply unit 73 or drainage unit 75 of the water level management system 70 to control the water supply or drainage to the rice paddy.

(水位管理システム70)
図1に示すように、水位管理システム70は、通信部71、給水部73、排水部75、水位センサ77を備える。通信部71は、水位管理システム70が制御装置50と通信する機能を有する。給水部73は、対象水田へ給水する。排水部75は、対象水田から排水する。水位センサ77は、対象水田の水位を計測する。
(Water Level Management System 70)
As shown in Fig. 1, the water level management system 70 includes a communication unit 71, a water supply unit 73, a drainage unit 75, and a water level sensor 77. The communication unit 71 has a function of allowing the water level management system 70 to communicate with the control device 50. The water supply unit 73 supplies water to the target paddy field. The drainage unit 75 drains water from the target paddy field. The water level sensor 77 measures the water level of the target paddy field.

<生成装置30の処理>
生成装置30の処理の流れについて、図1、図3及び図4を参照して説明する。図3は、生成装置30による処理の一例を示すフローチャートである。図4は、生成装置30が生成する水位管理スケジュール作成画面4001の一例を示す図である。
<Processing of Generation Device 30>
The flow of processing by the generating device 30 will be described with reference to Fig. 1, Fig. 3, and Fig. 4. Fig. 3 is a flowchart showing an example of processing by the generating device 30. Fig. 4 is a diagram showing an example of a water level management schedule creation screen 4001 generated by the generating device 30.

図4に示すように、水位管理スケジュール作成画面4001は、移植日入力領域4002、水位管理スケジュール入力領域4004、スケジュール作成ボタン4005、水位管理スケジュール表示領域4006、及び給水時刻管理スケジュール表示領域4007を含んでいる。 As shown in FIG. 4, the water level management schedule creation screen 4001 includes a transplant date input area 4002, a water level management schedule input area 4004, a schedule creation button 4005, a water level management schedule display area 4006, and a water supply time management schedule display area 4007.

移植日入力領域4002は、対象水田における水稲の移植日を入力する領域である。移植日入力領域4002は、リスト表示ボタン4008を含んでいるため、リスト表示ボタン4008を押下することによって、移植日候補リスト表示領域(図示しない)の表示/非表示を切り替えることができる。移植日候補リスト表示領域には移植日の候補日が表示され、ユーザは移植日候補リスト表示領域内に表示された日付を選択することによって移植日を入力することができる。移植日入力領域4002に移植日が入力されると、水稲の発育モデルと積算気温とを元に出穂日が自動的に算出される。 The transplanting date input area 4002 is an area for inputting the transplanting date of rice in the target paddy field. The transplanting date input area 4002 includes a list display button 4008, so pressing the list display button 4008 can switch between displaying and hiding the candidate transplanting date list display area (not shown). Candidate transplanting dates are displayed in the candidate transplanting date list display area, and the user can input the transplanting date by selecting a date displayed in the candidate transplanting date list display area. When the transplanting date is input in the transplanting date input area 4002, the heading date is automatically calculated based on the rice growth model and the accumulated temperature.

水位管理スケジュール入力領域4004は、水位管理スケジュールを入力する領域である。管理期間は7つの分割期間に分割され、それぞれの分割期間について、発育ステージ、水位の管理方法、最大水位、給水時刻を設定できるようになっている。図4に示す例では、管理期間を7つの分割期間に分割しているが、これに限定されず、適宜調整することができる。 The water level management schedule input area 4004 is an area for inputting a water level management schedule. The management period is divided into seven sub-periods, and for each sub-period, the development stage, water level management method, maximum water level, and water supply time can be set. In the example shown in Figure 4, the management period is divided into seven sub-periods, but this is not limited to this and can be adjusted as appropriate.

水位管理スケジュール入力領域4004の各セルは、リスト表示ボタンを含んでいるため、リスト表示ボタンを押下することによって、各セルの設定項目に関する候補リスト表示領域(図示しない)の表示/非表示を切り替えることができる。例えば、発育ステージのセルに含まれるリスト表示ボタン4003を押下することによって、候補リスト表示領域には発育ステージの候補(例えば、「移植日+0日」等)が表示され、ユーザは候補リスト表示領域内に表示された発育ステージを選択することによって発育ステージを入力することができる。 Each cell in the water level management schedule input area 4004 includes a list display button, so pressing the list display button can toggle between displaying and hiding the candidate list display area (not shown) for the setting items in each cell. For example, pressing the list display button 4003 included in a developmental stage cell displays developmental stage candidates (e.g., "transplantation date + 0 days") in the candidate list display area, and the user can input the developmental stage by selecting a developmental stage displayed in the candidate list display area.

水位管理スケジュール表示領域4006は、水位管理スケジュールが表示される領域である。ユーザがスケジュール作成ボタン4005を押下すると、水位管理スケジュール入力領域4004における入力に対応する水位管理スケジュールが水位管理スケジュール表示領域4006に表示される。 The water level management schedule display area 4006 is an area in which the water level management schedule is displayed. When the user presses the schedule creation button 4005, the water level management schedule corresponding to the input in the water level management schedule input area 4004 is displayed in the water level management schedule display area 4006.

給水時刻管理スケジュール表示領域4007は、給水時刻管理スケジュールが表示される領域である。ユーザがスケジュール作成ボタン4005を押下すると、水位管理スケジュール入力領域4004における入力に対応する給水時刻管理スケジュールが給水時刻管理スケジュール表示領域4007に表示される。 The water supply time management schedule display area 4007 is an area where the water supply time management schedule is displayed. When the user presses the schedule creation button 4005, the water supply time management schedule corresponding to the input in the water level management schedule input area 4004 is displayed in the water supply time management schedule display area 4007.

図3に示すように、まず、ステップS101において、作成部331は、ユーザからの入力を受け付け、当該入力に基づいて水位管理スケジュールを作成する(水位管理スケジュール作成ステップ)。具体的には、ユーザは、ユーザ端末10を操作し、表示部13に表示される水位管理スケジュール作成画面4001の水位管理スケジュール入力領域4004に必要事項を入力し、スケジュール作成ボタン4005を押下する。作成部331は、水位管理スケジュール入力領域4004におけるユーザの入力を受け付け、これに基づいて、1以上の水管理要素を、複数の分割期間のそれぞれに割り当てることにより、管理期間内の水位管理スケジュールを作成する。水位管理スケジュール表示領域4006には、作成部331が作成した水位管理スケジュールが表示される。 As shown in FIG. 3, first, in step S101, the creation unit 331 accepts input from the user and creates a water level management schedule based on the input (water level management schedule creation step). Specifically, the user operates the user terminal 10, inputs the necessary information in the water level management schedule input area 4004 of the water level management schedule creation screen 4001 displayed on the display unit 13, and presses the schedule creation button 4005. The creation unit 331 accepts the user's input in the water level management schedule input area 4004, and creates a water level management schedule within the management period based on this by assigning one or more water management elements to each of the multiple divided periods. The water level management schedule created by the creation unit 331 is displayed in the water level management schedule display area 4006.

次いで、ステップS102において、生成装置30の変更部332は、ユーザからの入力に基づいて、水位管理スケジュールに含まれる水管理要素の水田水位の管理パターンを変更する(変更ステップ)。具体的には、ユーザは、水位管理スケジュール作成画面4001の水位管理スケジュール表示領域4006に表示された水位管理スケジュールを確認し、必要に応じて水位管理スケジュール入力領域4004における最大水位又は発育ステージを変更し、スケジュール作成ボタン4005を押下する。変更部332は、水位管理スケジュール入力領域4004におけるユーザの入力を受け付け、これに基づいて、変更対象の水管理要素の水田水位の管理パターンを変更する。水位管理スケジュール表示領域4006には、変更部332が変更した変更後の水位管理スケジュールが表示される。 Next, in step S102, the modification unit 332 of the generating device 30 modifies the management pattern of the paddy field water level of the water management element included in the water level management schedule based on the input from the user (modification step). Specifically, the user checks the water level management schedule displayed in the water level management schedule display area 4006 of the water level management schedule creation screen 4001, changes the maximum water level or development stage in the water level management schedule input area 4004 as necessary, and presses the schedule creation button 4005. The modification unit 332 accepts the user's input in the water level management schedule input area 4004, and modifies the management pattern of the paddy field water level of the water management element to be changed based on this. The water level management schedule after the modification made by the modification unit 332 is displayed in the water level management schedule display area 4006.

次いで、ステップS103において、生成装置30の補正部333は、対象水田において栽培する対象水稲の移植日、対象水田が存在する地点の気温、対象水田が存在する地点の降水量、対象水田の水田水位、対象水田の減水深、及び対象水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上の補正部参照情報を参照して、水位管理スケジュールに含まれる水管理要素の水田水位の管理パターンを補正する(補正ステップ)。 Next, in step S103, the correction unit 333 of the generating device 30 corrects the paddy field water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more correction unit reference information selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice cultivated in the target paddy field, the air temperature at the location where the target paddy field is located, the precipitation at the location where the target paddy field is located, the paddy field water level of the target paddy field, the reduced water depth of the target paddy field, and growth forecast information of the target rice cultivated in the target paddy field (correction step).

「移植日」は、対象水稲を水田に植えた日である。尚、「移植日」は、直播栽培を行う場合には、「播種日」と言い換えることができる。「播種日」は、水田に種を播種した日を意味する。 The "transplanting date" is the date on which the target rice was planted in the paddy field. Note that in the case of direct seeding, the "transplanting date" can be replaced with the "sowing date." The "sowing date" refers to the date on which the seeds were sown in the paddy field.

「気温」は、任意の時点における実測値、推定値、または予測値であってもよい。気温の推定値または予測値は、水田が存在する地点の気温が推定または予測可能な情報であれば特に限定されない。例えば、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構が運用するメッシュ農業気象データシステムから取得することができる。 "Temperature" may be an actual measurement, an estimated value, or a predicted value at any point in time. There are no particular limitations on the estimated or predicted temperature value, so long as it is information that allows an estimate or prediction of the temperature at a location where a rice paddy is located. For example, it can be obtained from the Mesh Agricultural Weather Data System operated by the National Agriculture and Food Research Organization.

「降水量」は、任意の時点における実測値、推定値、または予測値であってもよい。降水量の推定値または予測値は、水田が存在する地点の降水量が推定または予測可能な情報であれば特に限定されない。例えば、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構が運用するメッシュ農業気象データシステムから取得することができる。 "Precipitation" may be an actual measurement, an estimated value, or a predicted value at any point in time. There are no particular limitations on the estimated or predicted value of precipitation, so long as it is information that allows for an estimate or prediction of the amount of precipitation at a location where a rice paddy is located. For example, it can be obtained from the Mesh Agricultural Weather Data System operated by the National Agriculture and Food Research Organization.

「水田水位」は、任意の時点における実測値、推定値、または予測値である。水田水位の推定値または予測値は、水位管理スケジュールから推定または予測可能である。 "Rice field water level" is an actual, estimated, or predicted value at any point in time. The estimated or predicted value of rice field water level can be estimated or predicted from the water level management schedule.

「減水深」は、対象水田における水の蒸発散量と地下への浸透量(地下浸透量)との和として、以下の式1から算出することができる:
減水深(mm/日)=E+ΔS …(1)
(式中、Eは蒸発散量を表し、ΔSは地下浸透量を表す。)。
The "reduced water depth" can be calculated as the sum of the evapotranspiration rate of water in the target paddy field and the amount of infiltration into the ground (groundwater infiltration rate) using the following formula 1:
Depth of water loss (mm/day) = E + ΔS…(1)
(In the formula, E represents the amount of evapotranspiration, and ΔS represents the amount of underground infiltration.)

蒸発散量及び地下浸透量は、公知の方法から求めることができる。蒸発散量は季節変化するため、例えば、気象データから、微気象モデルまたは簡単な経験式を用いて、日々の蒸発散量を計算することができる。 The amount of evapotranspiration and the amount of groundwater infiltration can be determined by known methods. Since the amount of evapotranspiration varies seasonally, for example, daily evapotranspiration can be calculated from meteorological data using a micrometeorological model or a simple empirical formula.

地下浸透量は、対象水田の土壌種類に応じたデフォルト値を与えるか、または減水深から蒸発散量を差し引いて得られる値を地下浸透量とすればよい。「減水深」は、水田毎に一定値を与えてもよいし、水田水位の観測データから自動的に求めてもよい。 The amount of underground infiltration can be set to a default value according to the soil type of the target paddy field, or the value obtained by subtracting the evapotranspiration rate from the reduced water depth can be used as the amount of underground infiltration. The "reduced water depth" can be set to a fixed value for each paddy field, or can be calculated automatically from observed data on the paddy water level.

「発育予測情報」は、対象水田において栽培する対象水稲の発育を予測した結果であり、例えば、出穂日等である。「発育予測情報」は、対象水稲の発育ステージを予測可能な情報であれば特に限定されない。 "Growth prediction information" is the result of predicting the growth of the target rice plant cultivated in the target paddy field, such as the heading date. There are no particular limitations on "growth prediction information" as long as it is information that can predict the growth stage of the target rice plant.

ステップS103では、補正部333は、「発育予測情報」を参照し、水管理要素が示す水位の管理方法の期間の開始日を早める又は遅らせることによって補正する。水管理要素が示す水位の管理方法の期間の長さは、続く次の期間の開始日が決まると自動的に定まる。水管理要素が示す水位の管理方法の期間の長さは、当該水管理要素が割り当てられた分割期間の長さと対応している。分割期間の開始日及び終了日は水稲の発育ステージと紐づけて決定されるため、補正部333は、「発育予測情報」を参照することによって、水位管理スケジュールにおいて設定された発育ステージと、発育予測情報とのズレを補正することができる。また、補正部333は、「降水量予測値」又は「減水深」の少なくとも1つを参照し、水管理要素が示す指定する水田の最大水位を上げる又は下げることによって補正する。 In step S103, the correction unit 333 refers to the "growth prediction information" and makes corrections by advancing or delaying the start date of the period of the water level management method indicated by the water management element. The length of the period of the water level management method indicated by the water management element is automatically determined when the start date of the next period is determined. The length of the period of the water level management method indicated by the water management element corresponds to the length of the divided period to which the water management element is assigned. Since the start and end dates of the divided period are determined in association with the rice growth stage, the correction unit 333 can correct the discrepancy between the growth stage set in the water level management schedule and the growth prediction information by referring to the "growth prediction information". The correction unit 333 also refers to at least one of the "precipitation prediction value" or the "reduced water depth" and makes corrections by raising or lowering the maximum water level of the paddy field specified by the water management element.

<制御装置50の処理>
制御装置50の処理の流れについて、図1及び図11を参照して説明する。図11は、本発明の実施形態1に係る制御装置50の処理の一例を示すフローチャートである。
<Processing of the control device 50>
The flow of processing by the control device 50 will be described with reference to Fig. 1 and Fig. 11. Fig. 11 is a flowchart showing an example of processing by the control device 50 according to the first embodiment of the present invention.

まず、ステップS401において、制御装置50の水位管理スケジュール受付部53は、生成装置30が生成した水位管理スケジュールを受け付ける(水位管理スケジュール受け付けステップ)。 First, in step S401, the water level management schedule receiving unit 53 of the control device 50 receives the water level management schedule generated by the generation device 30 (water level management schedule receiving step).

次いで、ステップS402において、制御装置50の給排水部制御部55は、水位管理スケジュール受付部53が受け付けた水位管理スケジュールを参照して、水位管理スケジュールが示す水位を達成できるように、水位管理システム70の給水部73と排水部75とを制御する(給排水部制御ステップ)。 Next, in step S402, the water supply and drainage unit control unit 55 of the control device 50 refers to the water level management schedule received by the water level management schedule receiving unit 53 and controls the water supply unit 73 and drainage unit 75 of the water level management system 70 so as to achieve the water level indicated in the water level management schedule (water supply and drainage unit control step).

水田水位は、水位センサ77によって常時モニタリングされている。給水によって、又は給水前からの雨等の影響で、水位管理スケジュールが指定する水田水位を上回る場合は、給排水部制御部55は給水部73を制御して給水を停止させると同時に、排水部75を制御して自動的に排水させる。 The paddy field water level is constantly monitored by the water level sensor 77. If the paddy field water level exceeds the paddy field water level specified by the water level management schedule due to water supply or the effects of rain before water supply, the water supply and drainage unit control unit 55 controls the water supply unit 73 to stop water supply, and at the same time controls the drainage unit 75 to automatically drain the water.

<本実施形態の効果>
本実施形態は、ユーザからの入力に基づいて、生成装置30が水位管理スケジュールを作成し、変更することにより、ユーザが任意に水位管理スケジュールを作成及び変更することが可能となる。
<Effects of this embodiment>
In this embodiment, the generating device 30 creates and modifies a water level management schedule based on input from the user, allowing the user to create and modify a water level management schedule as desired.

本発明者は、水稲栽培におけるほとんどの水位管理パターンを、前述の「一定湛水」、「落水管理」、「間断灌漑」、又は「深水管理」の4つの型でカバーできること、及びこれらの組み合わせによって日本で実施されているほとんどの水位管理スケジュールを再現可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。生成装置30によれば、ユーザは、水位管理スケジュールにおける水位管理パターンを4種類の水管理要素を含む複数の水管理要素の中から選択して分割期間に割り当てればよいため、水位管理スケジュールを容易に作成することができる。また、分割期間に水管理要素を割り当てて水位管理スケジュールを作成する方式を採用することにより、新たな水位管理パターンが必要になった場合には、それに対応する新たな水管理要素を水管理要素の選択肢に追加するだけで、新規の水位管理パターンを含む水位管理スケジュールを作成することが可能となる。 The inventor discovered that most water level management patterns in rice cultivation can be covered by the four types of "constant flooding," "water fall management," "intermittent irrigation," or "deep water management," and that most water level management schedules implemented in Japan can be reproduced by combining these, leading to the completion of the present invention. With the generation device 30, the user can easily create a water level management schedule by simply selecting a water level management pattern in the water level management schedule from among multiple water management elements including the four types of water management elements and assigning it to a divided period. In addition, by adopting a method of creating a water level management schedule by assigning water management elements to a divided period, when a new water level management pattern becomes necessary, it is possible to create a water level management schedule including a new water level management pattern simply by adding the corresponding new water management element to the water management element options.

また、各水管理要素を表すパターン(例えば、図2に示すパターンa~d)の組み合わせによって水位管理スケジュールを表すことにより、ユーザが視覚的に水位管理スケジュールの内容(例えば、各パターンにおいて設定されている水田水位、繰り返し周期、期間の開始日等)を把握しやすくなる。また、水位管理スケジュールは、発育ステージと紐づけされているため、他の移植日や気象条件の異なる他地域にも適用することができる。 In addition, by expressing the water level management schedule as a combination of patterns representing each water management element (e.g., patterns a to d shown in Figure 2), it becomes easier for users to visually grasp the contents of the water level management schedule (e.g., the paddy field water level, repetition cycle, start date of the period, etc., set in each pattern). In addition, because the water level management schedule is linked to the development stage, it can also be applied to other transplanting dates and other regions with different weather conditions.

さらには、作成した水位管理スケジュールを、水田において栽培する対象水稲の移植日、水田が存在する地点の気温、水田が存在する地点の降水量、水田の水田水位、水田の減水深、及び水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上の補正部参照情報に応じて補正することができるので、気象条件や発育に応じた適切な水位管理スケジュールを作成することができる。 Furthermore, the created water level management schedule can be corrected according to one or more correction section reference information selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice cultivated in the paddy field, the temperature at the location where the paddy field is located, the precipitation at the location where the paddy field is located, the paddy field water level, the paddy field water depth, and growth prediction information of the target rice cultivated in the paddy field, so that an appropriate water level management schedule can be created according to weather conditions and growth.

また、制御装置50は、水位管理スケジュールに従って水位管理システム70の給水部73と排水部75との制御を実行するので、ユーザが望む水位管理を実施することが可能となる。 In addition, the control device 50 controls the water supply section 73 and the drainage section 75 of the water level management system 70 according to the water level management schedule, making it possible to implement water level management as desired by the user.

〔変形例〕
生成装置30は、選択部334が、ユーザからの入力に基づいて、予め作成した複数の水位管理スケジュールのうちの一つを選択し、作成部331は、ユーザからの入力に基づいて、選択部334が選択した前記水位管理スケジュールが示す前記水管理要素と、当該水管理要素の前記分割期間への割り当てとを変更して、新規の水位管理スケジュールを作成する構成とすることもできる。予め作成した複数の前記水位管理スケジュールには、地域ごとの慣行型水管理パターンを示す水位管理スケジュールが含まれていることが好ましい。
[Modifications]
The generating device 30 can also be configured such that the selection unit 334 selects one of a plurality of pre-created water level management schedules based on an input from a user, and the creation unit 331 creates a new water level management schedule by changing the water management elements indicated in the water level management schedule selected by the selection unit 334 and the allocation of the water management elements to the divided periods based on the input from the user. It is preferable that the plurality of pre-created water level management schedules include a water level management schedule showing a customary water management pattern for each region.

地域ごとの慣行型水管理パターンを示す水位管理スケジュールの例を図2に示す。図2の2001~2004の水位管理スケジュールは、それぞれ、地域A~Dの慣行型水管理パターンを示す水位管理スケジュールである。図2に示すように、水位管理スケジュールに、地域性による違いがあることがわかる。 Figure 2 shows an example of a water level management schedule that shows conventional water management patterns for each region. The water level management schedules for 2001 to 2004 in Figure 2 are water level management schedules that show conventional water management patterns for regions A to D, respectively. As Figure 2 shows, it can be seen that there are regional differences in water level management schedules.

予め作成した複数の水位管理スケジュールには、ユーザが予め作成したスケジュールが含まれていてもよい。予め作成した複数の水位管理スケジュールは、記憶部35に記憶されている。 The multiple water level management schedules created in advance may include a schedule created in advance by the user. The multiple water level management schedules created in advance are stored in the memory unit 35.

<処理のバリエーション>
上述したステップS101の代わりに、以下のステップS101-1及びS101-2を行う。まず、ステップS101-1において、ユーザは、水位管理スケジュール作成画面4001において、対象水田が存在する地域名を入力する。選択部334は、ユーザからの入力に基づいて、記憶部35に記憶されている予め作成した複数の水位管理スケジュールのうち、指定された地域の慣行型水管理パターンを示す水位管理スケジュールを選択し、水位管理スケジュール表示領域4006に水位管理スケジュールを表示させる(選択ステップ)。水位管理スケジュール入力領域4004には、選択した水位管理スケジュールに対応する情報が表示される。
<Processing variations>
Instead of step S101 described above, the following steps S101-1 and S101-2 are carried out. First, in step S101-1, the user inputs the name of the region in which the target paddy field is located in the water level management schedule creation screen 4001. Based on the user's input, the selection unit 334 selects a water level management schedule that shows the conventional water management pattern for the specified region from among multiple water level management schedules created in advance and stored in the storage unit 35, and displays the water level management schedule in the water level management schedule display area 4006 (selection step). Information corresponding to the selected water level management schedule is displayed in the water level management schedule input area 4004.

次いで、ステップS101-2において、ユーザは、ユーザ端末10を操作し、水位管理スケジュール入力領域4004に表示された情報の内、各分割期間に割り当てられた水管理要素を変更して、スケジュール作成ボタン4005を押下する。作成部331は、水位管理スケジュール入力領域4004におけるユーザの入力を受け付け、これに基づいて、各分割期間に割り当てられた水管理要素を変更することにより、新規の水位管理スケジュールを作成する。水位管理スケジュール表示領域4006には、作成部331が作成した新規の水位管理スケジュールが表示される。その後のステップS102、S103については前述したとおりである。 Next, in step S101-2, the user operates the user terminal 10 to change the water management elements assigned to each divided period from the information displayed in the water level management schedule input area 4004, and presses the schedule creation button 4005. The creation unit 331 accepts the user's input in the water level management schedule input area 4004, and creates a new water level management schedule by changing the water management elements assigned to each divided period based on this. The new water level management schedule created by the creation unit 331 is displayed in the water level management schedule display area 4006. Subsequent steps S102 and S103 are as described above.

<本変形例の効果>
本変形例は、ユーザが指定した情報(例えば、地域名、テンプレート名等)に対応する水位管理スケジュールを、記憶部35に記憶されている予め作成した複数の水位管理スケジュールから選択部334が選択することにより、ユーザは、選択した既存の水位管理スケジュールを、新規作成する水位管理スケジュールのテンプレートとして利用することができる。ユーザは、テンプレートの水位管理スケジュールに含まれている水管理要素等の情報を任意で変更すればよい。これにより、ユーザが、水位管理スケジュール作成画面4001の水位管理スケジュール入力領域4004を一から入力する場合と比較して、所望の水位管理スケジュールをより簡単に作成することができる。
<Effects of this modified example>
In this modified example, the selection unit 334 selects a water level management schedule corresponding to information specified by the user (e.g., region name, template name, etc.) from a plurality of pre-created water level management schedules stored in the storage unit 35, allowing the user to use the selected existing water level management schedule as a template for a newly created water level management schedule. The user can change information such as water management elements included in the template water level management schedule as desired. This makes it easier for the user to create a desired water level management schedule compared to when the user has to enter information from scratch in the water level management schedule input area 4004 of the water level management schedule creation screen 4001.

〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
A second embodiment of the present invention will be described below. For ease of explanation, the same reference numerals are given to members having the same functions as those described in the previous embodiment, and the description thereof will not be repeated.

<構成>
実施形態2に係る生成装置30aの構成を図5に基づいて説明する。図5は、実施形態2に係る生成装置30aを備えた自動水管理システム1aの構成を示す機能ブロック図である。図5に示すように、生成装置30aは、制御部33aが水需要予測値算出部335及び水位管理スケジュール実行決定部336をさらに備える点で、実施形態1に係る生成装置30と少なくとも異なる。
<Configuration>
The configuration of the generating device 30a according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system 1a including the generating device 30a according to the second embodiment. As shown in Fig. 5, the generating device 30a differs from the generating device 30 according to the first embodiment at least in that the control unit 33a further includes a water demand forecast value calculation unit 335 and a water level management schedule execution determination unit 336.

<機能>
生成装置30aの制御部33aが備えている水需要予測値算出部335及び水位管理スケジュール実行決定部336の機能について説明する。
<Function>
The functions of the water demand forecast value calculation unit 335 and the water level management schedule execution decision unit 336 provided in the control unit 33a of the generation device 30a will be described.

水需要予測値算出部335は、水位管理スケジュールを参照して、管理期間内の各日の水需要量の予測値を算出する。管理期間内の対象日の水需要量の予測値を算出方法については後述する。 The water demand forecast calculation unit 335 refers to the water level management schedule and calculates the forecast value of the water demand for each day within the management period. The method of calculating the forecast value of the water demand for the target day within the management period will be described later.

水位管理スケジュール実行決定部336は、前記管理期間内の対象日から始まる連続するn日間(nは1以上の整数)の予測降水量の積算値及び前記水需要の予測値の積算値を参照して、当該対象日に水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定する。 The water level management schedule execution decision unit 336 refers to the accumulated value of the predicted precipitation and the accumulated value of the predicted water demand for n consecutive days (n is an integer greater than or equal to 1) starting from the target date within the management period, and decides whether to execute water supply and drainage according to the water level management schedule on the target date.

<処理>
生成装置30aの処理の流れについて、図5、図6及び図7を参照して説明する。図6は、本発明の実施形態2に係る生成装置における水需要予測の概要を説明する図である。図6に示すように、生成装置30aは、作成した水位管理スケジュールの情報を元に、対象水田における管理期間中の各日の水需要量を予測する。
<Processing>
The process flow of the generating device 30a will be described with reference to Fig. 5, Fig. 6, and Fig. 7. Fig. 6 is a diagram for explaining an outline of water demand prediction in the generating device according to the second embodiment of the present invention. As shown in Fig. 6, the generating device 30a predicts the water demand for each day during the management period in the target paddy field based on information of the created water level management schedule.

図7は、生成装置30aによる処理の一例を示すフローチャートである。生成装置30による水位管理スケジュール作成の処理フローについては、実施形態1で説明した通りであるため説明を省略する。 Figure 7 is a flowchart showing an example of processing by the generating device 30a. The processing flow for creating a water level management schedule by the generating device 30 is the same as that described in embodiment 1, so a description thereof will be omitted.

ステップS201において、生成装置30aの水需要予測値算出部335は、水位管理スケジュールを参照して、管理期間内の各日の水需要量の予測値を算出する(水需要予測値算出ステップ)。 In step S201, the water demand forecast value calculation unit 335 of the generating device 30a refers to the water level management schedule and calculates the forecast value of the water demand for each day within the management period (water demand forecast value calculation step).

対象水田における管理期間中の算出対象日の水需要量(W)は、算出対象日の水田水位と、当該算出対象日の翌日の水田水位と、当該対象水田の減水深とから算出することができ、具体的には、以下の式2から算出することができる:
=Di+1-D+(E+ΔS)…(2)
(式中、Dは算出対象日の水田水位を表し、Di+1は算出対象日の翌日の水田水位を表し、(E+ΔS)は算出対象日の減水深を表す。)。
The water demand (W i ) on the calculation target day during the management period in the target paddy field can be calculated from the paddy field water level on the calculation target day, the paddy field water level on the day after the calculation target day, and the reduced water depth of the target paddy field. Specifically, it can be calculated from the following formula 2:
W i =D i+1 −D i +(E i +ΔS i )…(2)
(In the formula, D i represents the paddy field water level on the calculation date, D i+1 represents the paddy field water level on the day following the calculation date, and (E i + ΔS i ) represents the reduced water depth on the calculation date).

算出対象日の水田水位は、水位管理スケジュールにおける算出対象日の水田水位を参照することにより求めることができる。同様に、算出対象日の翌日の水田水位は、水位管理スケジュールにおける算出対象日の翌日の水田水位を参照することにより求めることができる。対象水田の減水深の算出方法については、前述したとおりである。なお、式2では、減水深として算出対象日の減水深の値を使用しているが、減水深は、水田毎に一定値を与えてもよいし、気象データから蒸発散量を計算して季節変化を与えることも可能である。 The paddy field water level on the calculation day can be found by referring to the paddy field water level on the calculation day in the water level management schedule. Similarly, the paddy field water level on the day after the calculation day can be found by referring to the paddy field water level on the day after the calculation day in the water level management schedule. The method for calculating the reduced water depth of the target paddy field is as described above. Note that in Equation 2, the reduced water depth uses the value of the reduced water depth on the calculation day, but the reduced water depth may be set to a fixed value for each paddy field, or seasonal changes may be calculated by calculating the amount of evapotranspiration from meteorological data.

次いで、ステップS202において、生成装置30の水位管理スケジュール実行決定部336は、前記管理期間内の対象日(水位管理スケジュール実行決定部336による決定の対象日)から始まる連続するn日間(nは1以上の整数)の予測降水量の積算値と、ステップS201で算出した対象日から始まる連続するn日間(nは1以上の整数)の水需要量の予測値の積算値とを参照して、対象日に水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定する(水位管理スケジュール実行決定ステップ)。予測降水量は、水田が存在する地点の予測降水量である。nの値は特に限定されないが、通常1~10、好ましくは2~3である。 Next, in step S202, the water level management schedule execution decision unit 336 of the generating device 30 refers to the accumulated value of the predicted precipitation for n consecutive days (n is an integer equal to or greater than 1) starting from the target day (the target day determined by the water level management schedule execution decision unit 336) within the management period, and the accumulated value of the predicted water demand for n consecutive days (n is an integer equal to or greater than 1) starting from the target day calculated in step S201, and decides whether or not to execute water supply and drainage according to the water level management schedule on the target day (water level management schedule execution decision step). The predicted precipitation is the predicted precipitation at the point where the rice paddy is located. The value of n is not particularly limited, but is usually 1 to 10, preferably 2 to 3.

例えば、水位管理スケジュール実行決定部336は、以下の式3から算出した評価値Yに基づき水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定することができる:
評価値Yは、対象日から始まる連続するn日間の降水量Pの積算値に重み係数K(0~1)を乗じた値から、対象日から始まる連続するn日間の水需要Wの積算値を減じた値である。
For example, the water level management schedule execution decision unit 336 can decide whether or not to execute water supply and drainage according to the water level management schedule based on an evaluation value Y calculated from the following formula 3:
The evaluation value Y is the value obtained by multiplying the accumulated value of precipitation P for n consecutive days starting from the target date by a weighting coefficient K (0 to 1) minus the accumulated value of water demand W for n consecutive days starting from the target date.

水位管理スケジュール実行決定部336は、例えば、評価値Y>0の場合、すなわち、K=1の場合、対象日から始まる連続するn日間の予測降水量の積算値が水需要の予測値を上回る場合には、節水のために、水位管理スケジュールに従わずに対象日の給水を停止することを決定する。これにより、給水することなく水位管理スケジュールに示された水田水位を達成することができるため、節水につながる。また、評価値Y>100の場合、すなわち、対象日から始まる連続するn日間の降水量の積算値と水需要の予測値との差が100mm以上になる場合は、防災のために強制排水することを決定する。評価値Yの閾値、並びに式3中のK及びnの値は、ユーザが適宜設定することができる。 For example, when the evaluation value Y>0, i.e., when K=1, if the accumulated value of the predicted precipitation for consecutive n days starting from the target date exceeds the predicted value of the water demand , the water level management schedule execution decision unit 336 decides to stop water supply on the target date without following the water level management schedule in order to save water. This allows the paddy field water level indicated in the water level management schedule to be achieved without water supply, leading to water conservation. Also, when the evaluation value Y>100, i.e., when the difference between the accumulated value of the precipitation for consecutive n days starting from the target date and the predicted value of the water demand is 100 mm or more, it decides to perform forced drainage for disaster prevention. The threshold value of the evaluation value Y and the values of K and n in Equation 3 can be set appropriately by the user.

水位管理スケジュールに従わない運用を連続して行うことが許容される日数の閾値を予め設定しておき、その閾値を上回る場合は、水位管理スケジュール実行決定部336は、評価値Yにかかわらず水位管理スケジュール通りの給排水を行うことを決定することが好ましい。これにより、実際の水管理の運用が水位管理スケジュールから大きくずれることを防ぐことができる。水位管理スケジュールに従わない運用を連続して行うことが許容される日数の閾値は、ユーザが適宜設定することができるが、通常、2~3日間である。 It is preferable to set a threshold value in advance for the number of days during which continuous operation that does not follow the water level management schedule is permitted, and if this threshold is exceeded, the water level management schedule execution decision unit 336 decides to carry out water supply and drainage according to the water level management schedule regardless of the evaluation value Y. This makes it possible to prevent the actual water management operation from deviating significantly from the water level management schedule. The threshold value for the number of days during which continuous operation that does not follow the water level management schedule is permitted can be set by the user as appropriate, but is typically 2 to 3 days.

<本実施形態の効果>
本実施形態は、生成装置30aの水需要予測値算出部335が管理期間中の各日の水需要量を算出することで、水位管理スケジュールを利用して管理期間全体の毎日の水需要量を把握することができる。また、管理期間全体の毎日の水需要量を把握することにより、どのような水位管理スケジュールが水需要量を小さくできるのかを事前に比較検討することができる。さらに、水位管理スケジュール実行決定部336は、予測降水量と水需要の予測値とを参照して、対象日に水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定するので、対象日の翌日に雨が降りそうな場合には、節水のため給水を停止することができる。また、本実施形態は、水田を利用した防災にも応用することができ、対象日の翌日又は近日中に豪雨が予想される場合には、水田の貯水機能を発揮させるため積極的な排水を行う等の応用も期待できる。
<Effects of this embodiment>
In this embodiment, the water demand forecast value calculation unit 335 of the generating device 30a calculates the water demand for each day during the management period, and the water level management schedule can be used to grasp the daily water demand for the entire management period. In addition, by grasping the daily water demand for the entire management period, it is possible to compare and consider in advance what kind of water level management schedule can reduce the water demand. Furthermore, the water level management schedule execution decision unit 336 refers to the predicted precipitation and the predicted value of the water demand and determines whether or not to execute water supply and drainage according to the water level management schedule on the target day, so that if it is likely to rain on the day after the target day, water supply can be stopped to save water. In addition, this embodiment can be applied to disaster prevention using rice paddies, and applications such as active drainage to utilize the water storage function of rice paddies when heavy rain is expected on the day after the target day or in the near future can be expected.

〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 3]
A third embodiment of the present invention will be described below. For ease of explanation, the same reference numerals are given to members having the same functions as those described in the previous embodiment, and the description thereof will not be repeated.

<構成>
実施形態3に係る生成装置30bの構成を図8に基づいて説明する。図8は、実施形態3に係る生成装置30bを備えた自動水管理システム1bの構成を示す機能ブロック図である。図8に示すように、生成装置30bは、制御部33bが給水時刻決定部337をさらに備える点で、実施形態1に係る生成装置30と少なくとも異なる。
<Configuration>
The configuration of the generating device 30b according to the third embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a functional block diagram showing the configuration of an automatic water management system 1b including the generating device 30b according to the third embodiment. As shown in Fig. 8, the generating device 30b differs from the generating device 30 according to the first embodiment at least in that the control unit 33b further includes a water supply time determination unit 337.

<機能>
生成装置30bの制御部33bが備えている給水時刻決定部337は、水位管理スケジュールと、給水実施日の気象データを参照して、最適な給水時刻を決定する。ここで、前記「最適な給水時刻」とは、対象水田の水温を最も高く(又は低く)するための最適な給水時刻が意図される。気象データは、具体的には、日最高気温及び日最低気温のデータである。
<Function>
The water-supply time determination unit 337 included in the control unit 33b of the generation device 30b determines the optimal water-supply time by referring to the water level management schedule and the weather data on the day of water supply. Here, the "optimum water-supply time" refers to the optimal water-supply time for making the water temperature of the target paddy field the highest (or lowest). The weather data is specifically data on the daily maximum temperature and daily minimum temperature.

<処理>
生成装置30bの処理の流れについて、図8及び図10を参照して説明する。図10は、生成装置30bによる処理の一例を示すフローチャートである。生成装置30による水位管理スケジュール作成の処理フローについては、実施形態1で説明した通りであるため説明を省略する。
<Processing>
The process flow of the generating device 30b will be described with reference to Fig. 8 and Fig. 10. Fig. 10 is a flowchart showing an example of the process by the generating device 30b. The process flow of the water level management schedule creation by the generating device 30 is the same as that described in the first embodiment, and therefore the description will be omitted.

ステップS301において、生成装置30bの給水時刻決定部337は、給水実施日の気象データを受け付ける(データ受け付けステップ)。 In step S301, the water supply time determination unit 337 of the generation device 30b receives weather data for the day when water supply is to be performed (data reception step).

次いで、ステップS302において、水位管理スケジュールと、S301で受け付けた給水実施日の気象データとを参照して、最適な給水時刻を決定する(給水時刻決定ステップ)。例えば、水位管理スケジュールに示されている給水実施日の水田水位及び水稲の発育ステージの情報と、気象データとして日最高気温及び日最低気温とを参照して、シミュレーションにより、「日最低水温」を最も高くする給水時刻を水田の水温を最も高くする最適給水時刻として決定する。又は、水位管理スケジュールに示されている給水実施日の水田水位及び発育ステージの情報と、日最高気温及び日最低気温とを参照して、シミュレーションにより、「日最高水温」を最も低くする給水時刻を水田の水温を最も低くする最適給水時刻として決定する。 Next, in step S302, the optimal water supply time is determined by referring to the water level management schedule and the weather data for the water supply day received in S301 (water supply time determination step). For example, by referring to information on the paddy field water level and rice growth stage for the water supply day shown in the water level management schedule, and the daily maximum and minimum temperatures as weather data, the water supply time that maximizes the "daily minimum water temperature" is determined as the optimal water supply time that maximizes the paddy field water temperature through simulation. Alternatively, by referring to information on the paddy field water level and growth stage for the water supply day shown in the water level management schedule, and the daily maximum and minimum temperatures, the water supply time that minimizes the "daily maximum water temperature" is determined as the optimal water supply time that minimizes the paddy field water temperature through simulation.

また、例えば、水位管理スケジュールに示されている給水実施日の水田水位及び水稲の発育ステージの情報と、日最高気温及び日最低気温とを参照して、シミュレーションにより、「日平均水温」を最も高くする給水時刻を水田の水温を最も高くする最適給水時刻として決定してもよく、「日平均水温」を最も低くする給水時刻を水田の水温を最も低くする最適給水時刻として決定してもよい。 In addition, for example, by referring to information on the paddy field water level and rice development stage on the day of watering shown in the water level management schedule, and the daily maximum and minimum temperatures, a simulation may be performed to determine the watering time that will make the "daily average water temperature" the highest as the optimal watering time that will make the paddy field water temperature the highest, or the watering time that will make the "daily average water temperature" the lowest as the optimal watering time that will make the paddy field water temperature the lowest.

図4に示す水位管理スケジュール作成画面4001において、ユーザは、水位管理スケジュール入力領域4004における給水時刻のセルにおいて給水時刻を指定することができる。ユーザによって指定された時刻は、給水時刻管理スケジュール表示領域4007において給水時刻管理スケジュールとして表示される。図示しないが、例えば、ユーザが、水位管理スケジュール入力領域4004における給水時刻のセルにおいて水田の水温を最も高くする最適給水時刻を指定した場合は、S302において、給水時刻決定部337は、給水実施日の水田水位、水稲の発育ステージの情報及び気象データを参照して、シミュレーションにより、水田の水温を最も高くするための最適給水時刻を決定する。決定した時刻は、給水時刻管理スケジュールに表示される。 In the water level management schedule creation screen 4001 shown in FIG. 4, the user can specify a water supply time in the water supply time cell in the water level management schedule input area 4004. The time specified by the user is displayed as a water supply time management schedule in the water supply time management schedule display area 4007. Although not shown, for example, if the user specifies the optimal water supply time that maximizes the water temperature in the paddy field in the water supply time cell in the water level management schedule input area 4004, in S302, the water supply time determination unit 337 refers to the paddy field water level on the water supply implementation day, information on the rice growth stage, and weather data, and determines the optimal water supply time for maximizes the water temperature in the paddy field through simulation. The determined time is displayed on the water supply time management schedule.

生成装置30bは、作成した給水時刻管理スケジュールを制御装置50へと出力する。給水時刻管理スケジュールを受け付けた制御装置50は、給水時刻管理スケジュールにおいて指定された時刻に給水するように、水位管理システム70の給水部73を制御して給水する。 The generating device 30b outputs the created water supply time management schedule to the control device 50. The control device 50, which receives the water supply time management schedule, controls the water supply unit 73 of the water level management system 70 to supply water at the times specified in the water supply time management schedule.

<本実施形態の効果>
本実施形態は、生成装置30bの給水時刻決定部337が、水田の水温を管理するための最適な給水時刻を決定することで、低温対策又は高温対策のために水田水温をなるべく上昇(又は低下)させる水管理が可能となる。また、給水時刻決定部337は、水位管理スケジュールと給水実施日の気象データとを参照して最適給水時刻を決定するので、最適給水時刻を毎日の気象予報に基づいて自動的に更新することも可能である。
<Effects of this embodiment>
In this embodiment, the water supply time determination unit 337 of the generating device 30b determines the optimal water supply time for managing the water temperature in the paddy field, thereby enabling water management that raises (or lowers) the paddy field water temperature as much as possible as a countermeasure against low or high temperatures. In addition, since the water supply time determination unit 337 determines the optimal water supply time by referring to the water level management schedule and the weather data on the day water supply is performed, it is also possible to automatically update the optimal water supply time based on the daily weather forecast.

〔変形例〕
図9は、気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位と、最適な給水時刻との関係を示すルックアップテーブルの一例を示す図である。図9に示すルックアップテーブルでは、気象データとして日最高気温及び日最低気温を用いている。図9中に示す「最適時刻1」は、日最低水温を最も高くする最適給水時刻を表している。また、「最適時刻2」は、日最高水温を最も低くする最適給水時刻を表している。給水時刻決定部337は、気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位と、最適な給水時刻との関係を示すルックアップテーブル(以下、「最適給水時刻決定用ルックアップテーブル」と称する)を参照して、給水実施日の気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位から最適な給水時刻を決定することも可能である。
[Modifications]
FIG. 9 is a diagram showing an example of a lookup table showing the relationship between weather data, the rice growth stage, the paddy field water level, and the optimal water-supply time. In the lookup table shown in FIG. 9, the daily maximum temperature and the daily minimum temperature are used as weather data. "Optimal time 1" shown in FIG. 9 represents the optimal water-supply time at which the daily minimum water temperature is the highest. "Optimal time 2" represents the optimal water-supply time at which the daily maximum water temperature is the lowest. The water-supply time determination unit 337 can also determine the optimal water-supply time from the weather data on the water-supply implementation day, the rice growth stage, and the paddy field water level by referring to a lookup table showing the relationship between weather data, the rice growth stage, the paddy field water level, and the optimal water-supply time (hereinafter referred to as "optimal water-supply time determination lookup table").

最適給水時刻決定用ルックアップテーブルは、気象データ(例えば、日最高気温、日最低気温)、水稲の発育ステージ及び水田水位を用いて水田水温シミュレーションを実行することによって作成することができる。水田水温シミュレーションモデルは、公知のモデルを使用することができる(例えば、Atsushi Maruyama et. al., "A Water Temperature Simulation Model for Rice Paddies With Variable Water Depths" Water Resources Research, Vol 53, Issue 12, December 2017, p.10065-10084を参照のこと)。最適給水時刻決定用ルックアップテーブルは、記憶部35に記憶されている。 The lookup table for determining the optimal water supply time can be created by performing a paddy field water temperature simulation using meteorological data (e.g., daily maximum temperature, daily minimum temperature), rice development stage, and paddy field water level. A publicly known model can be used as the paddy field water temperature simulation model (see, for example, Atsushi Maruyama et. al., "A Water Temperature Simulation Model for Rice Paddies With Variable Water Depths" Water Resources Research, Vol 53, Issue 12, December 2017, p.10065-10084). The lookup table for determining the optimal water supply time is stored in the memory unit 35.

対象水田の条件に応じて減水深、給水所要時間、及び給水水温を変更して水田水温シミュレーションモデルを実行することにより、対象水田の条件に応じた最適給水時刻決定用ルックアップテーブルを作成してもよい。または、対象水田の条件に応じて減水深、給水量、給水時間、及び給水水温を変更して水田水温シミュレーションモデルを実行することにより、対象水田の条件に応じた最適給水時刻決定用ルックアップテーブルを作成してもよい。例えば、図9に示した最適給水時刻決定用ルックアップテーブルは、1日1回、減水深と同じ量の水を1時間で給水することを想定して作成したものであるが、減水深、給水量、給水時間、及び給水水温の条件の違いをさらに考慮した最適給水時刻決定用ルックアップテーブルを作成してもよい。後者の最適給水時刻決定用ルックアップテーブルを用いることにより、減水深よりも多い量の水を長時間かけて給水する「かけ流し灌漑」に対応した最適な給水時刻を決定することが可能となる。また、最適給水時刻決定用ルックアップテーブルに示す最適給水時刻を、日平均水温を最も高く(又は低く)する時刻としてもよい。 The optimum water supply time determination lookup table according to the conditions of the target paddy field may be created by executing the paddy field water temperature simulation model while changing the reduced water depth, the water supply time, and the water supply temperature according to the conditions of the target paddy field. Alternatively, the optimum water supply time determination lookup table according to the conditions of the target paddy field may be created by executing the paddy field water temperature simulation model while changing the reduced water depth, the water supply amount, the water supply time, and the water supply temperature according to the conditions of the target paddy field. For example, the optimum water supply time determination lookup table shown in FIG. 9 was created on the assumption that the same amount of water as the reduced water depth is supplied once a day in one hour, but an optimum water supply time determination lookup table may be created that further takes into account the differences in the conditions of the reduced water depth, the water supply amount, the water supply time, and the water supply temperature. By using the latter optimum water supply time determination lookup table, it is possible to determine the optimum water supply time corresponding to "run-on irrigation" in which an amount of water greater than the reduced water depth is supplied over a long period of time. Additionally, the optimal water supply time shown in the lookup table for determining the optimal water supply time may be the time at which the daily average water temperature is highest (or lowest).

<処理のバリエーション>
上述したステップS301及びS302の代わりに、以下のステップS301-1及びS302-1を行う。まず、ステップS301-1において、生成装置30bの給水時刻決定部337は、給水実施日の対象水田が存在する地点の気象データを受け付ける(データ受け付けステップ)。気象データは、給水実施日の対象水田が存在する地点の日最高気温及び日最低気温を利用する。
<Processing variations>
Instead of steps S301 and S302 described above, the following steps S301-1 and S302-1 are performed. First, in step S301-1, the water-supply time determination unit 337 of the generation device 30b receives meteorological data for the location of the target paddy field on the water-supply day (data receiving step). The meteorological data uses the daily maximum temperature and daily minimum temperature for the location of the target paddy field on the water-supply day.

次いで、ステップS302-1において、S301-1で受け付けた気象データと、水位管理スケジュールに示されている給水実施日の水田水位及び水稲の発育ステージの情報と、最適給水時刻決定用ルックアップテーブルとを参照して、最適な給水時刻を決定する(給水時刻決定ステップ)。最適給水時刻決定用ルックアップテーブルでは、気象データ、水稲の発育ステージ、及び水田水位の値は段階的に示されており、最も近い値が選ばれる(例えば、水位が51mmである場合は、最も近い値である60mmが選ばれる)。 Next, in step S302-1, the optimal watering time is determined by referring to the weather data received in S301-1, the information on the paddy field water level and rice growth stage on the watering implementation date shown in the water level management schedule, and a lookup table for determining optimal watering times (watering time determination step). In the lookup table for determining optimal watering times, the weather data, rice growth stage, and paddy field water level values are shown in stages, and the closest value is selected (for example, if the water level is 51 mm, the closest value of 60 mm is selected).

<本変形例の効果>
本変形例は、給水時刻決定部337が最適給水時刻決定用ルックアップテーブルを参照して最適な給水時刻を決定するので、ルックアップテーブルを利用しない場合と比較して給水時刻決定部337の処理速度を向上させることができる。
<Effects of this modified example>
In this modified example, the water supply time determination unit 337 determines the optimal water supply time by referring to a lookup table for determining the optimal water supply time, thereby improving the processing speed of the water supply time determination unit 337 compared to when the lookup table is not used.

〔ソフトウェアによる実現例〕
生成装置30、30a及び30bの制御ブロック(特に制御部33、33a及び33b)並びに制御装置50は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Software implementation example]
The control blocks of the generation devices 30, 30a, and 30b (particularly the control units 33, 33a, and 33b) and the control device 50 may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or by software.

後者の場合、生成装置30、30a及び30b並びに制御装置50は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the generating devices 30, 30a, and 30b and the control device 50 are equipped with a computer that executes the instructions of a program, which is software that realizes each function. This computer is equipped with, for example, one or more processors, and a computer-readable recording medium that stores the program. The object of the present invention is achieved by the processor reading the program from the recording medium and executing it in the computer. The processor can be, for example, a CPU (Central Processing Unit). The recording medium can be a "non-transient tangible medium", such as a ROM (Read Only Memory), as well as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, etc. The computer may also be equipped with a RAM (Random Access Memory) that expands the program. The program may be supplied to the computer via any transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program. Note that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る生成装置は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成装置であって、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当てて作成された水位管理スケジュールを受け付け、当該水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを、ユーザからの入力に基づいて変更する変更部を含んでいる構成である。
〔summary〕
A generating device according to aspect 1 of the present invention is a generating device that generates a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a rice paddy and managing the water level of the rice paddy, and is configured to receive a water level management schedule created by assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different rice paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the rice paddy is divided, and to include a modification unit that modifies the rice paddy water level management pattern of the water management elements included in the water level management schedule based on input from a user.

本発明の態様2に係る生成装置は、前記の態様1において、前記水田において栽培する対象水稲の移植日、前記水田が存在する地点の気温、前記水田が存在する地点の降水量、前記水田の水田水位、前記水田の減水深、及び前記水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上を参照して、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを補正する補正部をさらに含んでいる構成としてもよい。 The generating device according to aspect 2 of the present invention may be configured as in aspect 1, further including a correction unit that corrects the paddy field water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice plant to be cultivated in the paddy field, the air temperature at the location where the paddy field is located, the precipitation at the location where the paddy field is located, the paddy field water level of the paddy field, the reduced water depth of the paddy field, and growth forecast information of the target rice plant to be cultivated in the paddy field.

本発明の態様3に係る生成装置は、前記の態様1または2において、ユーザからの入力に基づいて、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当て、前記管理期間内の水位管理スケジュールを作成する作成部をさらに含んでいる構成としてもよい。 The generating device according to aspect 3 of the present invention may be configured in the above-mentioned aspect 1 or 2 to further include a creation unit that assigns one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy field water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the paddy field water level is divided, based on input from a user, and creates a water level management schedule within the management period.

つまり、本発明の態様3に係る生成装置は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成装置であって、ユーザからの入力に基づいて、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当て、前記管理期間内の水位管理スケジュールを作成する作成部と、ユーザからの入力に基づいて、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを変更する変更部と、前記水田において栽培する対象水稲の移植日、前記水田が存在する地点の気温、前記水田が存在する地点の降水量、前記水田の水田水位、前記水田の減水深、及び前記水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上を参照して、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを補正する補正部と、を含んでいる構成であり得る。 In other words, the generating device according to aspect 3 of the present invention is a generating device that generates a water level management schedule for controlling the water supply and drainage to a paddy field to manage the water level of the paddy field, and may include a generating unit that assigns one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the paddy field is divided based on input from a user, and creates a water level management schedule within the management period; a changing unit that changes the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule based on input from a user; and a correcting unit that corrects the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice to be cultivated in the paddy field, the air temperature at the location where the paddy field is located, the precipitation at the location where the paddy field is located, the paddy water level of the paddy field, the water reduction depth of the paddy field, and growth forecast information of the target rice to be cultivated in the paddy field.

本発明の態様4に係る生成装置は、前記の態様1から3のいずれかにおいて、前記水位管理スケジュールを参照して、前記管理期間内の各日の水需要量の予測値を算出する水需要予測値算出部をさらに含み、前記水需要予測値算出部は、前記水位管理スケジュールを参照して、対象水田における前記管理期間内の算出対象日の水田水位と、当該算出対象日の翌日の水田水位と、当該対象水田の減水深とから、当該算出対象日の水需要量の予測値を算出する構成としてもよい。 The generating device according to aspect 4 of the present invention, in any one of aspects 1 to 3, may further include a water demand forecast value calculation unit that calculates a forecast value of water demand for each day within the management period by referring to the water level management schedule, and the water demand forecast value calculation unit may be configured to calculate a forecast value of water demand for the calculation target day from the paddy field water level on the calculation target day within the management period in the target paddy field, the paddy field water level on the day following the calculation target day, and the reduced water depth of the target paddy field by referring to the water level management schedule.

本発明の態様5に係る生成装置は、前記の態様4において、前記管理期間内の対象日から始まる連続するn日間(nは1以上の整数)の予測降水量の積算値及び前記水需要の予測値の積算値を参照して、当該対象日に前記水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定する水位管理スケジュール実行決定部をさらに含む構成としてもよい。 The generating device of aspect 5 of the present invention may be configured in accordance with aspect 4 as described above to further include a water level management schedule execution decision unit which refers to the accumulated value of the predicted precipitation and the accumulated value of the predicted water demand for n consecutive days (n is an integer greater than or equal to 1) starting from a target day within the management period, and determines whether or not to carry out water supply and drainage according to the water level management schedule on the target day.

本発明の態様6に係る生成装置は、前記の態様1から5のいずれかにおいて、前記水位管理スケジュールと、給水実施日の対象水田が存在する地点の気象データとを参照して、最適な給水時刻を決定する給水時刻決定部をさらに含む構成としてもよい。 The generating device according to aspect 6 of the present invention may be configured in any one of aspects 1 to 5 above, further including a water supply time determination unit that determines the optimal water supply time by referring to the water level management schedule and meteorological data for the location of the target paddy field on the water supply implementation day.

本発明の態様7に係る生成装置は、前記の態様6において、前記給水時刻決定部は、気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位と最適な給水時刻との関係を示すルックアップテーブルを参照して、給水実施日の対象水田が存在する地点の気象データと前記水位管理スケジュールとから最適な給水時刻を決定する構成としてもよい。 In the generating device according to aspect 7 of the present invention, in the above aspect 6, the water supply time determination unit may be configured to determine the optimal water supply time from the weather data for the location where the target rice field is located on the water supply implementation day and the water level management schedule by referring to a lookup table showing the relationship between weather data, the rice development stage, and the paddy field water level and the optimal water supply time.

本発明の態様8に係る生成方法は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成方法であって、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当てて作成された水位管理スケジュールを受け付け、当該水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを、ユーザからの入力に基づいて変更するステップを含んでいる方法である。 The generation method according to aspect 8 of the present invention is a method for generating a water level management schedule for controlling the water supply and drainage to a rice paddy and managing the water level of the rice paddy, and includes a step of receiving a water level management schedule created by assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements with different rice paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the rice paddy is divided, and changing the rice paddy water level management pattern of the water management elements included in the water level management schedule based on input from a user.

本発明の態様8に係る生成方法は、水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成方法であって、ユーザからの入力に基づいて、水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当て、前記管理期間内の水位管理スケジュールを作成するステップと、ユーザからの入力に基づいて、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを変更するステップと、前記水田において栽培する対象水稲の移植日、前記水田が存在する地点の気温、前記水田が存在する地点の降水量、前記水田の水田水位、前記水田の減水深、及び前記水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上を参照して、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを補正するステップと、を含んでいる方法であってもよい。 The generation method according to aspect 8 of the present invention is a generation method for generating a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a paddy field to manage the water level of the paddy field, and may include the steps of: assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the water level of the paddy field is divided based on an input from a user, and creating a water level management schedule for the management period; changing the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule based on an input from a user; and correcting the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice to be cultivated in the paddy field, the air temperature at the location where the paddy field is located, the precipitation at the location where the paddy field is located, the paddy water level of the paddy field, the water depth of the paddy field, and growth forecast information of the target rice to be cultivated in the paddy field.

本発明の態様10に係る制御装置は、対象水田へ給水する給水部と対象水田から排水する排水部とを備えた水位管理システムを制御するための制御装置であり、前記の態様1から7のいずれかの生成装置が生成した水位管理スケジュールを受け付ける水位管理スケジュール受付部と、前記水位管理スケジュール受付部が受け付けた水位管理スケジュールを参照して、前記給水部と前記排水部とを制御する給排水部制御部と、を含んでいる構成としてもよい。 The control device according to aspect 10 of the present invention is a control device for controlling a water level management system having a water supply unit that supplies water to a target paddy field and a drainage unit that drains water from the target paddy field, and may be configured to include a water level management schedule receiving unit that receives a water level management schedule generated by a generating device according to any one of aspects 1 to 7, and a water supply and drainage unit control unit that controls the water supply unit and the drainage unit by referring to the water level management schedule received by the water level management schedule receiving unit.

本発明の態様11に係る制御方法は、対象水田へ給水する給水部と対象水田から排水する排水部とを備えた水位管理システムを制御する方法であり、前記の態様1から7のいずれかの生成装置が生成した水位管理スケジュールを受け付ける水位管理スケジュール受け付けステップと、前記水位管理スケジュール受付ステップにおいて受け付けた水位管理スケジュールを参照して、前記給水部から給水される給水量と、前記排水部から排水される排水量とを調整する給排水量調整ステップと、を含んでいる方法としてもよい。 The control method according to aspect 11 of the present invention is a method for controlling a water level management system having a water supply unit that supplies water to a target paddy field and a drainage unit that drains water from the target paddy field, and may include a water level management schedule receiving step for receiving a water level management schedule generated by a generating device of any of aspects 1 to 7, and a water supply/drainage amount adjustment step for adjusting the amount of water supplied from the water supply unit and the amount of water drained from the drainage unit by referring to the water level management schedule received in the water level management schedule receiving step.

本発明の各態様に係る生成装置及び制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記生成装置及び制御装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより前記生成装置及び制御装置をコンピュータにて実現させる生成装置及び制御装置の制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The generating device and the control device according to each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the control programs of the generating device and the control device that cause the computer to operate as each part (software element) of the generating device and the control device, and the computer-readable recording medium on which the control programs are recorded, also fall within the scope of the present invention.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments.

30、30a、30b 生成装置
50 制御装置
53 水位管理スケジュール受付部
55 給排水部制御部
70 水位管理システム
73 給水部
75 排水部
331 作成部
332 変更部
333 補正部
334 選択部
335 水需要予測値算出部
336 水位管理スケジュール実行決定部
337 給水時刻決定部
30, 30a, 30b Generation device 50 Control device 53 Water level management schedule reception unit 55 Water supply and drainage unit control unit 70 Water level management system 73 Water supply unit 75 Drainage unit 331 Creation unit 332 Change unit 333 Correction unit 334 Selection unit 335 Water demand forecast value calculation unit 336 Water level management schedule execution decision unit 337 Water supply time decision unit

Claims (10)

水田への給排水を制御して当該水田の水位を管理するための水位管理スケジュールを生成する生成装置であって、
水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当てて作成された水位管理スケジュールを受け付け、当該水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを、ユーザからの入力に基づいて変更する変更部と、
前記水位管理スケジュールと、給水実施日の対象水田が存在する地点の気象データとを参照して、最適な給水時刻を決定する給水時刻決定部と、
を含み、
前記気象データは、日最高気温及び日最低気温であり、
前記水管理要素は、一定湛水、落水管理、間断灌漑、及び深水管理であることを特徴とする生成装置。
A generating device for generating a water level management schedule for controlling water supply and drainage to a rice paddy to manage the water level of the rice paddy,
a change unit that receives a water level management schedule created by assigning one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy field water level management patterns to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the paddy field water level is divided, and changes the paddy field water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule based on an input from a user;
A water supply time determination unit that determines an optimal water supply time by referring to the water level management schedule and meteorological data for a location where a target paddy field is located on the water supply implementation day;
Including,
The weather data is a daily maximum temperature and a daily minimum temperature,
The generating device , wherein the water management elements are constant flooding, fallow management, intermittent irrigation, and deep water management .
前記水田において栽培する対象水稲の移植日、前記水田が存在する地点の気温、前記水田が存在する地点の降水量、前記水田の水田水位、前記水田の減水深、及び前記水田において栽培する対象水稲の発育予測情報からなる群から選択される1つ以上を参照して、前記水位管理スケジュールに含まれる前記水管理要素の水田水位の管理パターンを補正する補正部をさらに含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の生成装置。 The generating device according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects the paddy water level management pattern of the water management element included in the water level management schedule by referring to one or more selected from the group consisting of the transplanting date of the target rice plant to be cultivated in the paddy field, the temperature at the location where the paddy field is located, the precipitation at the location where the paddy field is located, the paddy water level of the paddy field, the paddy water depth, and growth forecast information of the target rice plant to be cultivated in the paddy field. ユーザからの入力に基づいて、前記水田水位の管理パターンが異なる複数の水管理要素から選択される1以上の水管理要素を、水田の水位を管理する管理期間を分割した複数の分割期間のそれぞれに割り当て、前記管理期間内の水位管理スケジュールを作成する作成部をさらに含んでいることを特徴とする、請求項1または2に記載の生成装置。 The generating device according to claim 1 or 2, further comprising a creation unit that assigns one or more water management elements selected from a plurality of water management elements having different paddy field water level management patterns based on a user input to each of a plurality of divided periods into which a management period for managing the paddy field water level is divided, and creates a water level management schedule within the management period. 前記水位管理スケジュールを参照して、前記管理期間内の各日の水需要量の予測値を算出する水需要予測値算出部をさらに含み、
前記水需要予測値算出部は、前記水位管理スケジュールを参照して、対象水田における前記管理期間内の算出対象日の水田水位と、当該算出対象日の翌日の水田水位と、当該対象水田の減水深とから、当該算出対象日の水需要量の予測値を算出することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の生成装置。
A water demand forecast value calculation unit calculates a forecast value of water demand for each day within the management period by referring to the water level management schedule,
A generating device as described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the water demand forecast value calculation unit calculates a forecast value of the water demand for the calculation target day from the paddy field water level on the calculation target day within the management period in the target paddy field, the paddy field water level on the day after the calculation target day, and the reduced water depth of the target paddy field, by referring to the water level management schedule.
前記管理期間内の対象日から始まる連続するn日間(nは1以上の整数)の予測降水量の積算値及び前記水需要量の予測値の積算値を参照して、当該対象日に前記水位管理スケジュール通りの給排水を実行するか否かを決定する水位管理スケジュール実行決定部をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の生成装置。 The generating device according to claim 4, further comprising a water level management schedule execution decision unit that refers to the integrated value of the predicted precipitation and the integrated value of the predicted water demand for consecutive n days (n is an integer equal to or greater than 1) starting from a target date within the management period and decides whether or not to execute water supply and drainage according to the water level management schedule on the target date. 前記給水時刻決定部は、気象データ、水稲の発育ステージ及び水田水位と最適な給水時
刻との関係を示すルックアップテーブルを参照して、給水実施日の対象水田が存在する地
点の気象データと前記水位管理スケジュールとから最適な給水時刻を決定することを特徴
とする、請求項に記載の生成装置。
The generation device described in claim 1, characterized in that the water supply time determination unit determines the optimal water supply time from the weather data for the location where the target rice field is located on the water supply implementation day and the water level management schedule by referring to a lookup table showing the relationship between meteorological data, rice growth stage, and rice field water level and the optimal water supply time.
請求項1に記載の生成装置としてコンピュータを機能させるための生成プログラムであって、上記変更部としてコンピュータを機能させるための生成プログラム。 A generation program for causing a computer to function as the generation device according to claim 1, the generation program causing the computer to function as the change unit. 対象水田へ給水する給水部と対象水田から排水する排水部とを備えた水位管理システムを制御するための制御装置であり、
請求項1からのいずれか1項に記載の生成装置が生成した水位管理スケジュールを受け付ける水位管理スケジュール受付部と、
前記水位管理スケジュール受付部が受け付けた水位管理スケジュールを参照して、前記給水部と前記排水部とを制御する給排水部制御部と、
を含んでいることを特徴とする制御装置。
A control device for controlling a water level management system including a water supply unit that supplies water to a target paddy field and a drainage unit that drains water from the target paddy field,
a water level management schedule receiving unit that receives a water level management schedule generated by the generating device according to any one of claims 1 to 6 ;
a water supply and drainage unit control unit that controls the water supply unit and the drainage unit by referring to the water level management schedule received by the water level management schedule receiving unit;
A control device comprising:
対象水田へ給水する給水部と対象水田から排水する排水部とを備えた水位管理システムを制御する方法であり、
請求項1からのいずれか1項に記載の生成装置が生成した水位管理スケジュールを受け付ける水位管理スケジュール受け付けステップと、
前記水位管理スケジュール受け付けステップにおいて受け付けた水位管理スケジュールを参照して、前記給水部から給水される給水量と、前記排水部から排水される排水量とを調整する給排水量調整ステップと、
を含んでいることを特徴とする制御方法。
A method for controlling a water level control system having a water supply unit that supplies water to a target paddy field and a drainage unit that drains water from the target paddy field,
a water level management schedule receiving step of receiving a water level management schedule generated by the generating device according to any one of claims 1 to 6 ;
a water supply/drainage amount adjustment step of adjusting the amount of water supplied from the water supply unit and the amount of water drained from the drainage unit by referring to the water level management schedule received in the water level management schedule receiving step;
A control method comprising:
請求項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記水位管理スケジュール受付部及び前記給排水部制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。 A control program for causing a computer to function as the control device according to claim 8 , the control program causing a computer to function as the water level management schedule receiving unit and the water supply and drainage unit control unit.
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