[发明专利]一种水稻田灌溉需求信息的获取方法及装置

权利要求书

1.一种水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，包括：

获取水稻田的蒸散量、下渗排水量和降水量；

根据所述蒸散量、下渗排水量和降水量，获得水稻田的田面积水水深；

根据所述田面积水水深以及预设阈值，控制所述水稻田进行灌溉，获得水稻田灌溉需求数据；

其中获取下渗排水量的步骤包括：

获取土壤下渗排水物理特性影响因素；

根据所述物理特性影响因素，建立水文模型；

根据所述水文模型，获得所述下渗排水量；

所述获取水稻田的蒸散量的步骤包括：

获取气象数据；

根据彭曼公式及所述气象数据，获得潜在蒸散发速率；

根据所述潜在蒸散发速率，获得所述水稻田的蒸散量。

2.根据权利要求1所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述气象数据包括：太阳辐射、最高气温、最低气温、空气相对湿度和风速。

3.根据权利要求1所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述根据彭曼公式及所述气象数据，获得潜在蒸散发速率的步骤包括：

根据公式

获得所述潜在蒸散发速率，其中，E₀表示潜在蒸散发速率，λ表示汽化潜热，K₁表示有因次的系数，P表示大气压力，Δ表示饱和气压-温度曲线的斜率，H_net表示净辐射，G表示地中热通量，γ表示湿度表常数，ρ_air表示空气密度，表示预设高度处的饱和水汽压，e_z表示预设高度处的实际水汽压，r_c表示植被阻抗，r_a表示空气动力学阻抗。

4.根据权利要求1所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述物理特性影响因素包括：土壤分层粒径分布、土壤凋萎含水率、田间持水率和渗透速率。

5.根据权利要求1所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述根据所述水文模型，获得所述下渗排水量的步骤包括：

根据土壤剖面层的结构、质地和水力学性质将土壤分层；

根据水文模型，获得各层土壤的下渗量；

根据最底层土壤的下渗量，获得所述下渗排水量。

6.根据权利要求5所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述根据水文模型，获得各层土壤的下渗量的步骤包括：

根据公式

获得该层土壤的强迫排水量，其中，H₀表示静水压力，t_x表示强迫排水结束时间，thick表示土层厚度，K_s表示饱和渗透系数；

根据公式

seep_y＝(sol_ST-sol_FC)·(1-exp(-24/HK))

获得该层土壤的自由排水量，其中，sol_ST表示当天该土层的含水量，sol_FC表示该土层田间持水量，HK＝thick/K_s；

根据所述强迫排水量和自由排水量之和，获得该层土壤的下渗量。

7.根据权利要求1所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，根据所述田面积水水深以及预设阈值，控制所述水稻田进行灌溉，获得水稻田灌溉需求数据的步骤包括：

当所述田面积水水深小于第一预设阈值时，控制所述水稻田进行灌溉，获得第一水稻田灌溉需求数据；

当所述田面积水水深大于第二预设阈值时，控制所述水稻田进行排水，获得第二水稻田灌溉需求数据。

8.根据权利要求7所述的水稻田灌溉需求信息的获取方法，其特征在于，所述第一预设阈值和第二预设阈值根据水稻所处生育期确定。

9.一种水稻田灌溉需求信息的获取装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取水稻田的蒸散量、下渗排水量和降水量；

第二获取模块，用于根据所述蒸散量、下渗排水量和降水量，获得水稻田的田面积水水深；

控制模块，用于根据所述田面积水水深以及预设阈值，控制所述水稻田进行灌溉，获得水稻田灌溉需求数据；

其中所述第一获取模块包括：

第三获取单元，用于获取土壤下渗排水物理特性影响因素；

建模单元，用于根据所述物理特性影响因素，建立水文模型；

第四获取单元，用于根据所述水文模型，获得所述下渗排水量；

所述第一获取模块还包括：

第一获取单元，用于获取气象数据；

第二获取单元，用于根据彭曼公式及所述气象数据，获得潜在蒸散发速率；根据所述潜在蒸散发速率，获得所述水稻田的蒸散量。