[发明专利]一种基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法及测控系统

权利要求书

1.一种基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法，其特征在于，包括以下步骤：采集田间水分信息和气象信息；通过田中水势与水分信息的关系，计算作物在不同生长阶段对水分的要求，即建立作物栽培过程的需水信息知识库；计算参考作物蒸发蒸腾量，继而获得实际作物蒸发蒸腾量；将实际作物蒸发蒸腾量、作物需水信息知识库分别与水分信息中的实际土壤含水量相减获得的灌溉量A和灌溉量B，进行基于支持度函数的两个不同来源的灌溉量之间的融合，从而获得最优灌溉量融合值，得出最优灌溉量决策结果；

田中水势与水分信息的关系为其中SWP为田中水势，SWC为水分信息，SPP为土壤中砂粒所占的比例；

所述两个不同来源的灌溉量之间支持度函数为：

其中d_i(t)为基于实际作物蒸发蒸腾量与实际土壤含水量相减获得的灌溉量A，e_j(t)为基于作物需水信息知识库需水信息与实际土壤含水量相减获得的灌溉量B，i,j分别为实际作物蒸发蒸腾量和作物需水信息知识库需水信息的采集次数，1≤i；j≤N，N为水分信息、实际作物蒸发蒸腾量以及作物灌溉需水信息知识库采集次数的上限；Sup(d_i(t),e_j(t))为d_i(t)和e_j(t)两个不同灌溉量之间的支持度，K为控制支持度函数的幅度参数，β是支持度衰减因子；

所述最优灌溉量融合值为其中t为采集水分信息、实际作物蒸发蒸腾量以及作物灌溉需水信息知识库的某一时刻，w_i为灌溉量A和灌溉量B之间的最优权重。

2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法，其特征在于，所述田间水分信息是通过水分传感器(1)采集，所述气象信息具体为温度、湿度、风速、光照、热通量及净辐射，气象信息通过温度传感器(2-1)、湿度传感器(2-2)、风速传感器(2-3)、光照传感器(2-4)、热通量传感器(2-5)及净辐射传感器(2-6)分别进行采集。

3.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法，其特征在于，所述参考作物蒸发蒸腾量由气象信息及Penman-Monteith公式计算得到，所述Penman-Monteith公式为其中ET₀为参考作物蒸发蒸腾量，Δ为饱和蒸汽压温度斜率，R_n为作物表面净辐射，G为土壤热通量，γ为湿度计算常数，T为平均空气温，U₂为2m高度风速，e_s为饱和水汽压，e_a为实际水汽压。

4.根据权利要求1或3所述的基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法，其特征在于，所述实际作物蒸发蒸腾量通过参考作物蒸发蒸腾量获得，具体公式为ET_c＝K_c*ET₀，其中ET_c为实际作物蒸发蒸腾量，K_c为作物系数，ET₀为参考作物蒸发蒸腾量。