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现代灌溉实用技术- 灌溉决策支持系统的设计和实现
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-11-30 | 1027 次浏览 | 分享到:
灌溉决策支持系统的设计和实现需要完成数据采集和处理:系统需要收集农田生态环境、土壤水分、气象等数据,并对这些数据进行处理和分析。进行水分平衡分析:系统需要根据采集到的数据计算土壤水分平衡,并预测未来的水分情况。


水质数据:这包括水源水质、回收水质和灌溉水质监测数据。


灌溉设备运营数据:这包括灌溉系统的运行时间、水压、水流量和沙漏等数据。


生态环境数据:这包括土地利用、植被覆盖率和土地利用变化等数据。


在数据采集方面,可以借助传感器技术、遥感技术和地理信息系统等现代技术手段,将数据实时采集并整合到系统中。


借助传感器、地理信息系统和数据分析等技术手段,实现了对农田、水源和灌溉设备的数据采集和监测,从而实现智能化的农田管理和灌溉决策支持。


3. 模型建立:根据数据分析结果,建立灌溉决策模型,确定最优的灌溉策略,并开发相应的平台软件和系统架构。


数据采集和处理:通过气象站和土壤水分传感器等设备采集气象和土壤数据,对数据进行预处理和清洗,确保数据的准确性和完整性。


建立作物数字孪生模型:针对不同的当地种植的作物品种,建立相对应的作物需水和用肥模型。通过这个模型,计算出不同品种作物在不同生长阶段所需要的水分和养分的数量,然后再制定灌溉施肥决策。灌溉决策系统需要建立基于气象、土壤、作物等参数的预测模型以实现智能化决策。在模型构建过程中需要进行模型评估和验证,确保模型准确性和稳定性。


建立决策模型:基于采集到的气象和土壤数据,建立灌溉决策模型。一种常用的模型是基于作物需水量的模型,利用作物生长阶段、土壤类型、土壤含水量等因素计算作物的需水量。


确定灌溉策略:根据建立的决策模型,可以制定不同的灌溉策略。例如,基于作物关键期的需水和用肥量确定每个灌溉施肥需要灌溉的水量和水溶肥用量。然后根据具体情况确定最优的灌溉策略。根据不同的作物类型、生长周期、生长环境条件以及不同的需求背景(如节水或高产等),灌溉决策系统需要支持多种不同的决策策略。因此需要进行相应的决策策略设计和算法开发。


模型评估和调整:在实际使用过程中,需要进行模型评估和调整。可以将预测结果与实测结果进行比对,找出预测误差较大的原因并进行模型参数修正,以提高决策模型的准确性和可靠性。


灌溉决策支持系统软件的开发:根据确定的最优灌溉策略,可以开发灌溉决策支持系统平台软件,为用户提供灌溉计划并实时更新。同时,该系统可以提供报警和控制功能,确保灌溉设备在异常情况下及时停止工作,以免浪费水资源。


系统架构和安全性:灌溉决策系统需要考虑如何设计合适的系统架构以及如何保证系统的安全性和可靠性。


用户界面设计:为便于操作和使用,灌溉决策系统需要具备友好的用户界面。要考虑到不同用户对系统的使用习惯和需求,提供合适的功能和交互方式。