精准灌溉及其前景分析.pdf

节水灌溉 ·2006 年第 1 期 43 文章编号 : 1007 4929 (2006) 0 1 004302 精 准 灌 溉 及 其 前 景 分 析 刘大江 ,封金祥 (新疆兵团农七师设计院 ,新疆 奎屯 833200) 　　摘 　要 :通过对我国目前水资源的状况 、水资源利用中存在的问题 ,当今世界精准灌溉技术发展的现状及趋势进 行分析 ,探讨精准灌溉技术及设施内容和未来发展前景 。阐述了精准灌溉的概念和特点 ,提出了以全球卫星定位系 统 、地理信息系统 、遥感技术 、农田信息采集与处理技术为主体的精准灌溉技术支持体系的基本框架 。 　　关键词 :精准农业 ;精准灌溉 ;节水灌溉 　　中图分类号 :S275 　　文献标识码 :A 气温 、降雨、雷雨及大风风速 , 以及作物苗情 、病虫害的发展趋 1 　农业精准灌溉技术的含义 势 、作物产量的空间分布等方面的空间信息数据库和机械空间 精准农业灌溉技术是以大田耕作为基础 ,按照作物生长过 信息的各种处理 ,为建立作物栽培管理的辅助决策支持系统 、 程的要求 ,通过现代化的监测手段 ,对作物的每一个生长发育 投入产出分析模拟模型和智能化专家系统作出诊断 ,提出科学 ( ) 状态过程以及环境要素的现状实现数字化 、网络化 、智能化监 处方 ,指导科学调控制作 。全球定位系统 GP S 与智能化的灌 ( ) 控 , 同时运用 3 S 技术以及计算机监控等先进技术实现对农作 溉机械设备 如移动式灌溉车等 配套 ,可应用于农田土壤墒 物 、土壤墒情 、气候等从宏观到微观的监测预测 ,根据监控结 情 、苗情 、病虫害的信息采集 ,通过电子传感器和安装在田间及 果 ,采用最精准的灌溉设施对作物进行严格有效的施肥灌水 , 移动式灌溉机械上的 GP S 系统 ,在整个种植季节过程中 ,可以 以确保作物在生长过程中的需要 ,从而实现高产 、优质 、高效和 不断记录下几乎每平方米面积的各种信息 。其信息交换平台 节水的农业灌溉设施 。 拓扑结构见图 1 。 2 　农业精准灌溉系统的组成 2 . 1 　自动化 、智能化的精准农业灌溉技术 目前可以实现精准农业灌溉的设施按灌水出流方式 ,一般 可分为 4 种形式 : ①滴灌 ; ②渗灌 ; ③微喷灌 ; ④脉冲灌溉 。其 主要特点都是在植物的株行距之间放置安装了灌水器的聚乙 ( ) 稀 P E 软管及相应的管道系统 ,通过灌水器以缓慢而精准的 流量 , 向植物的根部直接供水及养料 。其应用范围涉及蔬菜 、 水果 、瓜类 、谷物 、花卉 、棉花 、甘蔗 、葡萄和许多其他作物 。新 的农业精准灌溉技术应在此基础上 ,按照技术集成和机械化程 度 ,增加涉及土壤墒情 、肥力 、病虫害 、作物苗情等的检测 、测量 和监控 ,利用 GIS 进行查询和辅助决策 ,用精准的灌溉设施及 技术实现全自动化控制 。实践证明 ,一个设计完善 、安装正确 和管理科学的精准灌溉系统 ,将会带来可观的经济效益 。 2 . 2 　GIS 和 GPS 系统与精准农业灌溉技术 图 1 　基于 GP S 的精准灌溉系统信息交换平台拓扑结构示意图 地理信息系统 ( GIS) 是应用数据存储 、分析 、处理和表达