[发明专利]基于玉米分阶段灌溉需水量计算的灌溉管理系统及灌溉方法

摘要

本发明涉及一种基于玉米分阶段灌溉需水量计算的灌溉管理系统，包括数据管理模块、数据预测模块、玉米品种信息库模块、传感器模块、农业气候资源计算模块、灌溉需水量计算模块、年景预测模块、实时监测模块、灌溉策略生成和执行模块，数据管理模块与数据预测模块连接，数据预测模块、玉米品种信息库模块、传感器模块分别连接农业气候资源计算模块，农业气候资源计算模块与灌溉需水量计算模块连接，灌溉需水量计算模块连接年景预测模块、实时监测模块、灌溉策略生成和执行模块，年景预测模块、实时监测模块与灌溉策略生成和执行模块连接；本发明能够提高农业用水效率，帮助合理安排农业生产活动，增加农民基本收入，对生态环境保护起到重要作用。

主权项

一种基于玉米分阶段灌溉需水量计算的灌溉管理系统，其特征在于：包括数据管理模块(1)、数据预测模块(2)、玉米品种信息库模块(3)、传感器模块(4)、农业气候资源计算模块(5)、灌溉需水量计算模块(6)、年景预测模块(7)、实时监测模块(8)、灌溉策略生成和执行模块(9)，所述数据管理模块(1)的输出端与数据预测模块(2)的输入端相连接，所述数据预测模块(2)、玉米品种信息库模块(3)、传感器模块(4)的输出端分别连接农业气候资源计算模块(5)的输入端，所述农业气候资源计算模块(5)的输出端与灌溉需水量计算模块(6)的输入端相连接，所述灌溉需水量计算模块(6)的输出端分别连接年景预测模块(7)、实时监测模块(8)、灌溉策略生成和执行模块(9)的输入端，所述年景预测模块(7)、实时监测模块(8)的输出端分别与灌溉策略生成和执行模块(9)的输入端相连接，其中，所述数据管理模块(1)用于根据预置的规则对采集的数据进行归类整理，并及时访问与计算过程相关的数据信息，以及及时将信息传送到数据预测模块(2)；所述数据预测模块(2)采用统计降尺度模型将历史气候数据加上未来气候变化的信号，生成保留有当前历史气候事件的未来时候数据，进而对未来气象要素进行综合预测；所述玉米品种信息库模块(3)遴选的玉米品种信息包括玉米品种的品种审定情况、选育单位、品种来源、品种特征特性、产量表现、栽培技术要点、适宜地区；所述传感器模块(4)包括自动气象站和土壤墒情监测子模块，所述传感器模块(4)用于输出所需灌溉区域的环境参数；所述农业气候资源计算模块(5)基于历史气候数据和当前玉米品种信息计算农业气候资源，确定适合未来气候数据的作物的适宜播种的日期和生育期长度，并计算玉米不同生长阶段长度；所述灌溉需水量计算模块(6)基于彭曼公式，结合土壤水分平衡模块计算作物灌溉需水量，之后采用作物系数和水分胁迫系数，计算作物分阶段逐日灌溉需水量；所述年景预测模块(7)用于对未来一年或多年中农业气象灾害进行预测，指导农业长期的生产；所述实时监测模块(8)利用已建传感器的监测站点数据，搜集旱情相关的各类信息，该信息包括土壤墒情信息、水情信息、雨情信息，并通过对各类信息的综合分析，实时监测旱情发展过程和发展趋势；所述灌溉策略生成和执行模块(9)结合实时监测模块(8)的土壤湿度信息以及灌溉需水量计算模块(6)计算得到的灌溉需水量，生成最佳灌溉策略，并发出灌溉控制指令，以对灌溉喷头的开关进行控制，进而实施灌溉。