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数字灌区实现方法及其应用
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-10-24 | 861 次浏览 | 分享到:
数字灌区是一种基于现代信息技术的智能化灌溉管理系统,通过传感器、通信网络和决策支持系统等技术手段,实现对农田灌溉的精确控制和优化管理。本文综述了数字灌区实现方法及其在农田灌溉中的技术应用,包括灌溉需求预测、传感器监测与数据采集、决策支持系统和智能控制等方面的研究进展和应用案例。通过对数字灌区技术的综合分析,旨在为农田灌溉管理的智能化和可持续发展提供参考。


土壤水分传感器是为了充分利用灌溉系统的优势,定期监测土壤、灌溉水和作物的实际状况的需要而安装的。土壤水分传感器和监测技术为农业生产提供了重要的水分管理工具。通过准确监测土壤水分状况,可以合理调控灌溉量,提高农田的水资源利用效率,降低灌溉成本,并减少对水资源的过度开发。


   - 气象传感器和气象数据采集


气象传感器和气象数据采集。气象传感器可以提供准确的气象数据,帮助决策系统更好地了解环境条件和作物需水量,从而做出更科学、精确的灌溉决策。气象数据采集技术包括现场观测和遥感技术。


   - 作物生长监测和作物生理参数测定


作物生长监测和生理参数测定是灌溉决策中非常重要的一部分,可以通过这些数据来修正作物模型参数,从而得到作物生长发育模拟模型,也叫数字孪生模型,更好地制定灌溉决策方案。




4. 决策支持系统


   - 数据处理与分析方法


数据处理与分析方法。在处理作物生长数据之前,预处理是非常重要的步骤,它可以帮助我们清洗和转换原始数据,以便进行后续的统计分析。数据可视化是将数据以图表或图形的形式展示出来,可以帮助我们更直观地理解数据的特征和趋势。数据挖掘是从大量数据中发现隐藏模式、关联规则和趋势的方法。机器学习是一种通过训练模型来自动学习和预测的方法。


   - 灌溉调度与优化算法


灌溉调度与优化算法。灌溉调度是指合理安排灌溉时间、水量和频率,以满足作物的水分需求,并最大程度地提高灌溉效率和水资源利用率。优化算法在灌溉调度中起到了关键作用,可以帮助农业管理者在考虑多个因素的情况下制定最佳的灌溉决策。


   - 灌区决策支持系统的设计与应用


决策支持系统的设计与应用。灌区决策支持系统(Irrigation District Decision Support System,IDDSS)是一种专门为灌区管理者和农民设计的决策支持工具,旨在帮助他们进行灌溉决策和管理。数字灌区决策目标是提高灌区用水的经济效益。获得灌区内用水量具体数据,实现设备的测控和灌水对象的模拟,有了这些基础才能进行科学决策。




5. 智能控制


   - 灌溉设备的自动化控制


灌溉设备的自动化控制。灌溉设备的自动化控制是灌区决策支持系统中的一个重要功能,它可以通过智能化技术和传感器网络实现对灌溉设备的远程监控和控制。灌溉设备的自动化控制通过利用传感器技术和智能化算法,实现对灌溉过程的实时监测和控制,提高灌溉效率和水资源利用效率。