[发明专利]一种生态农田需水预报系统、测算模型及需水预报方法

权利要求书

1.一种生态农田需水预报系统，其特征在于，其包括基础数据库、需水测箅模块和需水预报模块；所述基础数据库分别与需水测箅模块和需水预报模块连接；

其中，所述基础数据库包括分类储存的区域地形地貌、土壤特性、水文气象、种植结构资料；

所述需水测箅模块包括作物需水测箅模块、动物需水测箅模块和综合需水量测箅模块；所述作物需水测箅模块用于存储作物需水量的测箅模型，动物需水测箅模块用于存储动物需水量的测箅模型，综合需水量测箅模块用于存储作物、动物的综合需水量的测箅模型；

所述需水预报模块包括调用模块、阶段控制指标模块、天气预报模块、实时预测模块；所述调用模块用于调用基础数据库中的数据以及和需水测箅模块中的测箅模型；所述阶段控制指标模块用于存储不同作物、动物不同阶段的阶段控制指标；所述天气预报模块用于输入降水量；所述实时预测模块用于通过输入农田作物、动物的参数计算得出预测阶段末的农田水深指标值，并且与阶段控制指标相比较，确定是否需水，且通过测箅模型确定需水量；

其中，所述作物需水量的测箅模型Q_作＝(h_限-h)×Z，其中Q_作为作物需水量，h_限为作物阶段需水限值，Z为农田中作物面积；若为水田：h＝h₁+P-S-αE₀，其中h1和h为时段始、末水田蓄水深；P为降雨量；S为田间渗漏量；αE₀为水田蒸发量，E₀为水面蒸发量，α为作物各生育期需水系数；若为旱田：h＝h₁+P-E，其中h₁和h为土壤始、末含水量；P为降雨量；E为陆面蒸发量；

所述动物需水量的测箅模型Q_动＝βV_沟塘-P+S+E₀，其中Q_动为动物需水量，βV_沟塘为各时段内动物需要的换水量，V_沟塘为养殖沟塘容积，β为动物不同时期需要换水的系数；S为田间渗漏量；E₀为水面蒸发量，根据养殖水质的需要，换水的系数在0.3～1之间；

所述综合需水量的测箅模型Q_综具体测箅方法如下表所示：

其中，Q_综为农田综合需水量，h_作为作物阶段蓄水深；h_动为动物阶段蓄水深。

2.根据权利要求1所述的生态农田需水预报系统，其特征在于，土壤特性资料包括土壤类型、容重、持水特征、有机质和土壤酸碱度；水文气象资料包括河流水系、水位特征、水质、温湿度、降雨、风速、辐射和日照；种植结构资料包括作物种类、生育阶段、占地面积和种植方式。

3.根据权利要求1所述的生态农田需水预报系统，其特征在于，所述阶段控制指标包括指标上限、指标平均值、指标下限，其中h_作上限、h_作平均、h_作下限由作物种类、生育阶段确定，h_动上限、h_动平均、h_动下限由动物类型、生长阶段确定，对于不同动物水质指标，同时可设置指标的预警范围。

4.利用权利要求1-3任一项所述的生态农田需水预报系统进行生态农田需水预报的方法，包括如下步骤：

(1)根据生态农田的需要，将区域地形地貌、土壤特性、水文气象、种植结构资料录入基础数据库中；

(2)将作物、动物、综合需水量的测箅模型录入分别保存在作物需水测箅模块、动物需水测箅模块和综合需水量测箅模块中；

(3)将实测田间水分水质资料与阶段控制指标进行比较判断，确定生态农田是否需水，并且通过测箅模型确定需水量；

(4)实时监测生态农田水质情况，将实测农田水分水质情况与阶段控制指标进行比较，确定生态农田是否需水，结合天气预报降雨情况通过需水测箅模型计算明确需水量，从而进行灌溉及排水，满足动物和作物不同时期需水要求；

(5)完成生态农田作物、动物整个生育期的需水测算及预报后，对数据再进行储存分析，为类似地区生态农田需水测算提供经验数据。