本發(fā)明屬于農(nóng)田土壤水分監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)及管理方法。

背景技術(shù)：

農(nóng)田土壤水分監(jiān)測儀是實施農(nóng)業(yè)灌溉用水管理的重要技術(shù)手段，該技術(shù)應(yīng)用，對于監(jiān)測農(nóng)田土壤水分，分析把握農(nóng)田墑情，作物適時適量灌溉，有效提升灌溉水資源利用效率，推進(jìn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)水資源總量控制與定額管理具有重要作用。但該技術(shù)應(yīng)用中有以下考慮不足和缺陷尚需研究解決：

(一)現(xiàn)有技術(shù)僅滿足土壤水分單一功能監(jiān)測

現(xiàn)有農(nóng)田土壤水分監(jiān)測儀，可對農(nóng)田土壤水分、土壤溫度等灌溉用水管理基礎(chǔ)參數(shù)，進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測采集和數(shù)據(jù)傳送，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息自動傳輸，然而，基于基礎(chǔ)參數(shù)的灌區(qū)灌溉用水管理應(yīng)用技術(shù)處理，尚處于空白或缺陷狀態(tài)。因此，現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)功能單一，在實際應(yīng)用中只是成為一種先進(jìn)的測試工具而已。

(二)現(xiàn)有技術(shù)缺乏需求響應(yīng)的系統(tǒng)功能設(shè)計

農(nóng)田土壤水分監(jiān)測，并非只是簡單的監(jiān)測土壤水分等參數(shù)即可那么簡單，而是集水分信息采集、數(shù)據(jù)傳送、需求響應(yīng)、系統(tǒng)管理于一體的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新?；谵r(nóng)田土壤水分采集，灌區(qū)應(yīng)用關(guān)鍵是通過農(nóng)田水分觀測研究分析，對農(nóng)業(yè)用水定額、灌溉水利用效率、灌溉制度、用水總量和定額管理實施有效的監(jiān)測管理，這是該技術(shù)研究應(yīng)用的目標(biāo)和歸宿。然而，現(xiàn)有農(nóng)田土壤水分監(jiān)測儀，缺乏需求響應(yīng)和系統(tǒng)功能技術(shù)設(shè)計，因而，無法滿足對農(nóng)田灌溉的有效管理和構(gòu)建適應(yīng)灌區(qū)現(xiàn)代化管理支撐需要。

(三)新疆農(nóng)業(yè)灌溉用水占供水總量的90％以上，為各業(yè)用水之首占比之大耗水量之多，因此，新疆“十三五”大力開展節(jié)水型社會建設(shè)，實施工、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)用水結(jié)構(gòu)調(diào)整，合理配置經(jīng)濟(jì)社會與生態(tài)環(huán)境用水，加大農(nóng)業(yè)高效節(jié)水發(fā)展。實施最嚴(yán)格的水資源管理，強化水資源“總量控制，定額管理”，是新疆節(jié)水型社會建設(shè)的重要目標(biāo)。其重要任務(wù)是：充分發(fā)揮現(xiàn)有灌溉工程運行能力及綜合效益、明晰農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)模與水生態(tài)環(huán)境容量、有效提升水資源利用效率和管理水平。落實這些任務(wù)的技術(shù)關(guān)鍵是：對農(nóng)業(yè)用水定額、灌溉水利用效率、灌溉制度、用水總量和定額管理，實施有效的監(jiān)測管理，構(gòu)建適應(yīng)灌區(qū)現(xiàn)代化管理技術(shù)支撐體系。

農(nóng)田土壤水分監(jiān)測是農(nóng)田灌溉管理的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)用水高效利用管理關(guān)鍵是：基于農(nóng)田土壤水分信息采集傳輸，信息源與灌溉用水管理需求響應(yīng)技術(shù)集成共享。因此，采取科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的觀測設(shè)施定位，確保數(shù)據(jù)采集精度與灌區(qū)用水管理需求響應(yīng)有機統(tǒng)一，獲得支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)性能指標(biāo)和管理應(yīng)用解決方案，是農(nóng)田土壤水分監(jiān)測技術(shù)管理應(yīng)用的研究方向。

(四)現(xiàn)有技術(shù)方案

目前，農(nóng)田土壤水分監(jiān)測方式有三種：人工取土烘干監(jiān)測、固定埋設(shè)自動水分監(jiān)測、人工便攜式自動水分監(jiān)測(移動式自動水分監(jiān)測)。

傳統(tǒng)式農(nóng)田土壤水分監(jiān)測方法：由人工在農(nóng)田鉆取土壤分層土樣，送室內(nèi)稱重烘干計算分析土壤含水量及灌溉用水管理技術(shù)指標(biāo)。傳統(tǒng)測驗方法存在明顯的信息滯后、工作量大、計算繁雜、管理落后等“科技短板”問題，無法勝任農(nóng)田土壤水分監(jiān)測及灌溉水高效利用管理的需求。

水分儀監(jiān)測農(nóng)田土壤水分方法：人工采用便攜式或農(nóng)田地埋固定式水分儀，可快速測驗土壤水分或土壤溫度等參數(shù)，實現(xiàn)采集信息的存貯、無線傳輸和數(shù)據(jù)庫管理。這一技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田土壤水分觀測，具有動態(tài)監(jiān)測、便捷高效、信息及時效果，克服了傳統(tǒng)方法信息滯后、工作量大、計算繁雜、管理落后問題。然而，基于農(nóng)田土壤水分的灌區(qū)管理應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)處于空缺狀態(tài)，說到底，現(xiàn)有技術(shù)只是對農(nóng)田土壤水分監(jiān)測效率的提升，而利用監(jiān)測的土壤水分實施灌溉管理應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容沒有涉及。

綜上所述，現(xiàn)有的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)及監(jiān)測方法不能從墑情監(jiān)測、信息傳輸、需求響應(yīng)、水資源有效利用、灌溉技術(shù)管理等綜合技術(shù)層面上，進(jìn)行灌溉水資源有效利用；目前的監(jiān)測僅滿足土壤水分單一功能監(jiān)測；現(xiàn)有的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用性能單一、無基于水分信息源需求響應(yīng)的灌區(qū)應(yīng)用管理功能設(shè)計、無基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的灌區(qū)專用管理平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)及管理方法，旨在解決現(xiàn)有的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)及監(jiān)測方法不能從墑情監(jiān)測、信息傳輸、需求響應(yīng)、水資源有效利用、灌溉技術(shù)管理等綜合技術(shù)層面上，進(jìn)行灌溉水資源有效利用；目前的監(jiān)測僅滿足土壤水分單一功能監(jiān)測；現(xiàn)有的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)現(xiàn)有的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用性能單一、無基于水分信息源需求響應(yīng)的灌區(qū)應(yīng)用管理功能設(shè)計、無基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的灌區(qū)專用管理平臺的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)，該基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)包括：土壤水分土壤溫度信息模塊、農(nóng)田灌溉土壤墑情信息模塊、灌區(qū)用水灌溉成果測報模塊、灌區(qū)灌溉效益成果報告模塊；

所述土壤水分土壤溫度信息模塊用于根據(jù)農(nóng)田代表性監(jiān)測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征，建立土壤水分、土壤溫度信息實時采集并傳輸；

所述農(nóng)田灌溉土壤墑情信息模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情評估分析測報；

所述灌區(qū)用水灌溉成果測報模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；還用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

所述灌區(qū)灌溉效益成果報告模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)綜合灌溉效益分析測報。

上述內(nèi)容的實現(xiàn)，通過“土壤水分土壤溫度信息”、“農(nóng)田灌溉土壤墑情信息”、“灌區(qū)用水灌溉成果測報”、“灌區(qū)灌溉效益成果報告”功能模塊，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成“灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)”專用管理服務(wù)平臺。

本發(fā)明另一目的在于提供一種基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)的管理方法，該基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)的管理方法包括：

以農(nóng)田代表性監(jiān)測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征為背景，建立土壤水分、土溫實時采集及信息利用數(shù)據(jù)庫；

應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫信息，采用水量平衡數(shù)學(xué)模型(ET＝M+P+K-C)、土壤水分變化規(guī)律(W＝667.7γHβ)的數(shù)理統(tǒng)計方法，推導(dǎo)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報；

根據(jù)農(nóng)田作物需水量逐日衰減特征，以作物生長10日為時段，采用時段始、末土壤含水量法(應(yīng)用灌水前、灌水后田間不同土壤層次深度土壤含水量觀測值，計算其灌水前后之差值為該時段作物需水量：W＝667.7∑H(β₂-β₁)γ)，實現(xiàn)灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；

利用系統(tǒng)分析的田間用水量、灌區(qū)引用毛水量，采用首尾法(系統(tǒng)分析的田間用水量與灌區(qū)引用毛水量之比值)實現(xiàn)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

以灌區(qū)引用毛水量、作物和綜合作物總產(chǎn)單產(chǎn)信息，采用水當(dāng)量(灌區(qū)作物總產(chǎn)量與灌區(qū)引用毛水量之比值，單位是每立方米水量可以生產(chǎn)出的作物產(chǎn)量)計算法，實現(xiàn)灌區(qū)綜合灌溉效益評估指標(biāo)。

本發(fā)明另一目的在于提供一種利用上述的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)構(gòu)成的灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)專用管理服務(wù)平臺。

現(xiàn)有技術(shù)只是獲取土壤水分、土溫信息即告完成，創(chuàng)新構(gòu)建灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)技術(shù)，是實現(xiàn)灌區(qū)用水管理關(guān)鍵技術(shù)平臺，這一平臺僅通過有限的土壤水分、土溫信息源，現(xiàn)有技術(shù)并未有新的研究和突破。因此，本發(fā)明最大限度開發(fā)利用農(nóng)田土壤水分監(jiān)測信息源，實現(xiàn)了灌溉水高效利用監(jiān)測管理技術(shù)需求；本發(fā)明首次運用綜合、模塊化技術(shù)方法和解決方案，實現(xiàn)了有限信息的最大化應(yīng)用，主要體現(xiàn)在：現(xiàn)有技術(shù)只是獲取土壤水分、土溫信息即告完成，最大限度開發(fā)利用農(nóng)田土壤水分監(jiān)測信息源，實現(xiàn)灌溉水高效利用監(jiān)測管理技術(shù)需求，難點和重點并存。系統(tǒng)綜合運用“信息源+數(shù)據(jù)傳輸+服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫”信息流程，為管理系統(tǒng)對監(jiān)測信息需求響應(yīng)的貯備提取、利用加工提供基礎(chǔ)條件；采用水量平衡、數(shù)理統(tǒng)計、時段始、末土壤含水量、首尾法、水當(dāng)量計算法等綜合方法，實現(xiàn)用水定額、灌溉制度、土壤墑情、作物需水量、灌溉水利用系數(shù)、灌區(qū)引用水量、作物產(chǎn)量、灌溉效益等管理技術(shù)評估指標(biāo)。本發(fā)明采用系統(tǒng)模塊化的技術(shù)設(shè)計，以“土壤水分土壤溫度信息”、“農(nóng)田灌溉土壤墑情信息”、“灌區(qū)用水灌溉成果測報”、“灌區(qū)灌溉效益成果報告”功能模塊化設(shè)計，獲得灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用層面邏輯關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明運用“信息源+數(shù)據(jù)傳輸+服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫”信息流程，為管理系統(tǒng)對監(jiān)測信息需求響應(yīng)的貯備提取、利用加工提供基礎(chǔ)條件；

本發(fā)明采用“水量平衡+邏輯關(guān)聯(lián)+數(shù)理統(tǒng)計+時段始、末土壤含水量法+首尾比值法+跨行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用+水當(dāng)量計算法”等綜合技術(shù)分析方法，從而實現(xiàn)用水定額、灌溉制度、土壤墑情、作物需水量、灌溉水利用系數(shù)、灌區(qū)引用水量、作物產(chǎn)量、灌溉效益等管理技術(shù)評估指標(biāo)。

以下是該管理系統(tǒng)對某灌區(qū)自動監(jiān)測的技術(shù)信息成果：

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施提供的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)的管理方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實施提供的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)示意圖。

圖中：1、土壤水分土壤溫度信息模塊；2、農(nóng)田灌溉土壤墑情信息模塊；3、灌區(qū)用水灌溉成果測報模塊；4、灌區(qū)灌溉效益成果報告模塊。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)的管理方法，包括：

S101：以農(nóng)田代表性監(jiān)測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征為背景，建立土壤水分、土溫實時采集及信息利用數(shù)據(jù)庫；

S102：應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫信息，采用水量平衡數(shù)學(xué)模型、土壤水分變化規(guī)律的數(shù)理統(tǒng)計方法，推導(dǎo)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報；

S103：根據(jù)農(nóng)田作物需水量逐日衰減特征，以作物生長10日為時段，采用時段始、末土壤含水量法，實現(xiàn)灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；

S104：利用系統(tǒng)分析的田間用水量、灌區(qū)引用毛水量，采用首尾法實現(xiàn)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

S105：以灌區(qū)引用毛水量、作物和綜合作物總產(chǎn)單產(chǎn)信息，采用水當(dāng)量計算法，實現(xiàn)灌區(qū)綜合灌溉效益評估指標(biāo)。

水量平衡數(shù)學(xué)模型為ET＝M+P+K-C；

土壤水分變化規(guī)律為W＝667.7γHβ。

推導(dǎo)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報；

時段始、末土壤含水量法為：應(yīng)用灌水前、灌水后田間不同土壤層次深度土壤含水量觀測值，計算其灌水前后之差值為該時段作物需水量。

首尾法為：系統(tǒng)分析的田間用水量與灌區(qū)引用毛水量之比值。

水當(dāng)量計算法為：灌區(qū)作物總產(chǎn)量與灌區(qū)引用毛水量之比值，單位是每立方米水量可以生產(chǎn)出的作物產(chǎn)量。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的基于農(nóng)田水分監(jiān)測的灌溉用水管理系統(tǒng)，包括：土壤水分土壤溫度信息模塊1、農(nóng)田灌溉土壤墑情信息模塊2、灌區(qū)用水灌溉成果測報模塊3、灌區(qū)灌溉效益成果報告模塊4；

所述土壤水分土壤溫度信息模塊用于根據(jù)農(nóng)田代表性監(jiān)測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征，建立土壤水分、土壤溫度信息實時采集并傳輸；

所述農(nóng)田灌溉土壤墑情信息模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情評估分析測報；

所述灌區(qū)用水灌溉成果測報模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；還用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

所述灌區(qū)灌溉效益成果報告模塊用于農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)綜合灌溉效益分析測報。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理進(jìn)一步說明：

1、針對現(xiàn)有技術(shù)僅滿足土壤水分單一功能監(jiān)測的問題

現(xiàn)有農(nóng)田土壤水分監(jiān)測，可對農(nóng)田土壤水分、土壤溫度參數(shù)，實時動態(tài)監(jiān)測采集和信息傳輸，然而，基于基礎(chǔ)參數(shù)的灌區(qū)灌溉用水管理應(yīng)用技術(shù)，尚處空缺狀態(tài)。顯然，現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)僅僅是一種功能單一的先進(jìn)測量工具而已。

農(nóng)田土壤水分實時采集數(shù)據(jù)，只是一個基礎(chǔ)信息，其重要意義是針對農(nóng)業(yè)灌溉水資源管理需求，獲得灌區(qū)灌溉用水應(yīng)用技術(shù)管理信息系統(tǒng)。

本發(fā)明其技術(shù)實現(xiàn)方案如下：

農(nóng)田埋設(shè)固定式土壤水分監(jiān)測儀(選擇代表性灌區(qū)類型、灌溉模式、作物農(nóng)田)，對農(nóng)田土壤水分、土溫實施動態(tài)監(jiān)測。

利用無線移動通信數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)自動上傳土壤水分、土溫測量數(shù)據(jù)，以GPRS方式發(fā)送到后臺服務(wù)器。

基于后臺服務(wù)器信息生成、專用管理軟件分析和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺，實現(xiàn)灌區(qū)灌溉用水管理應(yīng)用系統(tǒng)綜合技術(shù)指標(biāo)分析成果：

(1)運用代表性監(jiān)測點灌水(降水)前、后土壤水分變化信息，可實現(xiàn)以下技術(shù)指標(biāo)分析成果：

農(nóng)田作物灌溉用水定額；

作物灌溉制度(灌水時間、灌水定額、灌水次數(shù)、灌溉定額)；

農(nóng)田墑情(土壤相對濕度)、作物生長需水狀態(tài)(受旱或正常)。

(2)運用代表性監(jiān)測點(1)相關(guān)分析信息，可實現(xiàn)以下技術(shù)成果：

系統(tǒng)自動監(jiān)測計算分析生成田間灌溉用水量；

灌區(qū)引用毛水量(數(shù)據(jù)錄入或系統(tǒng)入口自動生成)。

(3)采用跨行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，獲得灌區(qū)作物、綜合作物總產(chǎn)單產(chǎn)信息(數(shù)據(jù)錄入或系統(tǒng)入口自動生成)。綜合(2)、(3)信息數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)灌區(qū)系統(tǒng)兩項重要監(jiān)測管理技術(shù)評價指標(biāo)：

灌溉水利用系數(shù)(農(nóng)業(yè)灌溉用水利用效率)；

灌溉水分生產(chǎn)率(農(nóng)業(yè)灌溉用水經(jīng)濟(jì)效益)。

2、針對現(xiàn)有技術(shù)缺乏需求響應(yīng)及系統(tǒng)功能設(shè)計的問題

農(nóng)田土壤水分監(jiān)測，應(yīng)是集水分信息采集傳送、需求響應(yīng)、系統(tǒng)管理于一體的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新，核心技術(shù)內(nèi)容是：對農(nóng)業(yè)用水定額、灌溉水利用效率、灌溉制度、用水總量和定額管理實施有效的監(jiān)測管理，這是技術(shù)應(yīng)用目的?，F(xiàn)有農(nóng)田土壤水分監(jiān)測，缺乏灌溉用水需求響應(yīng)的系統(tǒng)綜合應(yīng)用功能技術(shù)設(shè)計，難以構(gòu)建適應(yīng)灌區(qū)現(xiàn)代化灌溉管理支撐要件。

本發(fā)明的技術(shù)實現(xiàn)方案是：為改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)不足，基于灌溉水資源高效利用管理目標(biāo)，緊密結(jié)合灌區(qū)用水管理應(yīng)用需求，最大限度開發(fā)利用農(nóng)田土壤水分監(jiān)測信息源，有效集成“灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)(簡稱管理系統(tǒng))”。管理系統(tǒng)以“土壤水分土壤溫度信息”、“農(nóng)田灌溉土壤墑情信息”、“灌區(qū)用水灌溉成果測報”、“灌區(qū)灌溉效益成果報告”功能模塊化設(shè)計，并通過以下技術(shù)途徑和研究方法，可以實現(xiàn)以下技術(shù)成果：

(1)以農(nóng)田代表性監(jiān)測點自然地理土壤水文等基本特征為背景，建立土壤水分、土溫實時采集及信息利用數(shù)據(jù)庫；

(2)應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫信息，采用水量平衡數(shù)學(xué)模型、土壤水分變化規(guī)律等數(shù)理統(tǒng)計方法，推導(dǎo)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)系統(tǒng)(簡稱灌區(qū))作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報；

(3)根據(jù)農(nóng)田作物需水量逐日衰減特征，以作物生長10日為時段，采用時段始、末土壤含水量法，實現(xiàn)灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；

(4)利用系統(tǒng)分析的田間用水量、灌區(qū)引用毛水量，采用“首尾法”實現(xiàn)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

(5)以灌區(qū)引用毛水量、作物和綜合作物總產(chǎn)單產(chǎn)信息，采用“水當(dāng)量計算法”，實現(xiàn)灌區(qū)綜合灌溉效益評估指標(biāo)。

下面結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的對比對本發(fā)明的應(yīng)用原理進(jìn)一步描述。

現(xiàn)有技術(shù)實施方法，農(nóng)田埋設(shè)固定式土壤水分監(jiān)測儀對土壤水分、土溫實施動態(tài)監(jiān)測，利用無線移動通信數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)上傳土壤水分、土溫測量數(shù)據(jù)，以GPRS方式發(fā)送到后臺服務(wù)器，該技術(shù)主要存在以下問題：

(1)只是監(jiān)測獲取土壤水分等參數(shù)技術(shù)應(yīng)用性能單一；

(2)無基于水分信息源的需求響應(yīng)灌區(qū)應(yīng)用管理系統(tǒng)功能設(shè)計；

(3)無基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的灌區(qū)專用管理軟件分析平臺，服務(wù)于灌區(qū)灌溉管理綜合技術(shù)指標(biāo)不能實現(xiàn)。

本發(fā)明灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，為改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)不足，基于灌溉水資源高效利用管理目標(biāo)，緊密結(jié)合灌區(qū)用水管理應(yīng)用需求，最大限度開發(fā)利用農(nóng)田土壤水分監(jiān)測信息源，研究集成灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，以“土壤水分土壤溫度信息”、“農(nóng)田灌溉土壤墑情信息”、“灌區(qū)用水灌溉成果測報”、“灌區(qū)灌溉效益成果報告”系統(tǒng)功能模塊化設(shè)計，可獲得以下技術(shù)管理成果：

(1)根據(jù)農(nóng)田代表性監(jiān)測點自然地理氣象土壤水文等基本特征，建立土壤水分、土壤溫度信息實時采集傳輸；

(2)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情評估分析測報；

(3)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)作物需水規(guī)律及需水量分析測報；

(4)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)分析測報；

(5)農(nóng)田代表性監(jiān)測點及灌區(qū)綜合灌溉效益分析測報。

現(xiàn)有技術(shù)只是獲取土壤水分、土溫信息即告完成，創(chuàng)新構(gòu)建灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)技術(shù)，是實現(xiàn)灌區(qū)用水管理關(guān)鍵技術(shù)平臺，這一平臺僅通過有限的土壤水分、土溫信息源，現(xiàn)有技術(shù)并未有新的研究和突破。因此，本發(fā)明最大限度開發(fā)利用農(nóng)田土壤水分監(jiān)測信息源，實現(xiàn)了灌溉水高效利用監(jiān)測管理技術(shù)需求；本發(fā)明首次運用綜合、模塊化技術(shù)方法和解決方案，實現(xiàn)了有限信息的最大化應(yīng)用；本發(fā)明采用系統(tǒng)模塊化的技術(shù)設(shè)計，以“土壤水分土壤溫度信息”、“農(nóng)田灌溉土壤墑情信息”、“灌區(qū)用水灌溉成果測報”、“灌區(qū)灌溉效益成果報告”功能模塊化設(shè)計，獲得灌區(qū)灌溉用水監(jiān)測管理信息系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用層面邏輯關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明運用“信息源+數(shù)據(jù)傳輸+服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫”信息流程，為管理系統(tǒng)對監(jiān)測信息需求響應(yīng)的貯備提取、利用加工提供基礎(chǔ)條件；

本發(fā)明采用“水量平衡+邏輯關(guān)聯(lián)+數(shù)理統(tǒng)計+時段始、末土壤含水量法+首尾比值法+跨行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用+水當(dāng)量計算法”等綜合技術(shù)分析方法，從而實現(xiàn)用水定額、灌溉制度、土壤墑情、作物需水量、灌溉水利用系數(shù)、灌區(qū)引用水量、作物產(chǎn)量、灌溉效益等管理技術(shù)評估指標(biāo)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。