基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统研究

发布时间：2021-02-09 02:14

　　我国人多水少,水资源供需紧张,水资源是制约我国未来可持续发展的主要瓶颈。我国是一个农业大国,传统农业一直以来耗水量巨大且灌溉水利用效率不高,水资源浪费严重,进一步加剧了我国水资源的供需矛盾。因此,积极推广应用高效节水灌溉新技术,将物联网技术应用到节水灌溉当中,实现自动化和信息化的精准灌溉系统,对农作物进行按需精准灌水,提高水分利用效率和农作物生产效率,是未来我国节水农业的一个主要发展趋势,也是未来解决我国水资源短缺问题的有效方法。膜袋灌技术是一种新型地面灌水技术,具有节水、节能、省时、省工的特点,有着极高的研究价值和广阔的应用前景。目前膜袋灌技术大田实际应用仍处于探索阶段。为了探究膜袋灌技术大田实际应用和推广价值,采用理论分析与实验研究相结合的研究方法,分别进行了膜袋灌水土壤湿润性研究和膜袋灌大田实验研究,探究膜袋灌水土壤湿润均匀度、大田膜袋灌水后土壤水分变化规律以及膜袋节水增产效益,最后将物联网技术应用于膜袋精准灌溉决策当中,解决膜袋大田灌水当中存在的时效性、动态性以及数据参考性不足而造成的灌溉决策盲目性的问题。研究结果表明:（1）膜孔直径为0.5mm,膜孔间距为30cm、50cm,... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 精准灌溉技术国内外相关研究现状
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 节水灌溉技术发展趋势
    1.4 物联网的概念及技术
        1.4.1 物联网
        1.4.2 农业物联网
        1.4.3 物联网技术在精准农业中的国内外应用现状
        1.4.4 农业物联网的体系架构
    1.5 论文的研究内容及创新点
    1.6 技术路线
2 膜袋灌技术
    2.1 膜袋灌技术概述
    2.2 膜袋灌技术的特点
    2.3 膜袋灌技术研究进展
    2.4 膜袋灌水均匀性实验研究
        2.4.1 实验材料及方法
        2.4.2 实验结果与分析
    2.5 膜袋灌大田实验研究
        2.5.1 实验区概况
        2.5.2 实验设计
        2.5.3 观测指标与方法
        2.5.4 结果与分析
        2.5.5 膜袋大田灌水过程中发现的问题及解决方案
    2.6 膜袋灌技术总结
    2.7 本章小结
3 基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统的基础数据研究
    3.1 土壤墒情
    3.2 土壤墒情信息的重要性
    3.3 膜袋精准灌溉决策的土壤墒情数据特点
        3.3.1 土壤墒情数据来源可靠
        3.3.2 数据质量
    3.4 土壤墒情数据的主要采集方式及其特点总结
    3.5 气象数据信息
        3.5.1 气象数据信息的重要性
        3.5.2 作物蒸腾量、参考作物蒸腾量、作物系数及其算法
    3.6 本章小结
4 基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统的结构与功能实现
    4.1 基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统结构
    4.2 物联网土壤墒情监测系统
        4.2.1 土壤墒情监测仪的安装与数据读取
        4.2.2 土壤墒情监测仪数值校正
        4.2.3 物联网土壤墒情监测系统在膜袋精准灌溉系统中的作用
    4.3 物联网气象监测系统
    4.4 基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统灌溉决策模型
        4.4.1 水量平衡法
        4.4.2 膜袋灌溉预报
    4.5 基于物联网技术的膜袋精准灌溉系统功能
        4.5.1 膜袋灌作物土壤根系的动态监测
        4.5.2 膜袋灌作物各生育阶段的作物系数K
        4.5.3 膜袋精准灌水
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]膜袋灌节水机理与效应[J]. 张泽中,齐青青,高芸,温随群,谷红梅,刘辉,高彦君.  人民黄河. 2013(11)
[2]智能监控技术在葡萄设施栽培中的应用与效益分析[J]. 沈月芳,高文焕,孙海刚,李鉴方.  现代农机. 2013(04)
[3]物联网技术应用于社会消防安全管理[J]. 王蔚,南江林,薄建伟.  消防科学与技术. 2012(08)
[4]基于物联网技术的农田节水灌溉系统的研究[J]. 赵寒涛,张小平,朱明清.  自动化技术与应用. 2012(04)
[5]对节水灌溉技术的研究[J]. 李云虎.  现代农业. 2012(04)
[6]中国农业节水灌溉现状、发展趋势及存在问题[J]. 高雪梅.  天津农业科学. 2012(01)
[7]盐源县高海拔地区玉米新品种比较试验[J]. 张燕,蔡光泽,何天祥,徐先林,杨隆英,郑传刚,陈波.  现代农业科技. 2012(03)
[8]大田地下滴灌土壤水分分布均匀度评价方法[J]. 宰松梅,仵峰,温季,王朝辉.  农业工程学报. 2009(12)
[9]智慧地球与感知中国——物联网的发展分析[J]. 梅方权.  农业网络信息. 2009(12)
[10]精细农业田间信息采集关键技术的研究进展[J]. 王凤花,张淑娟.  农业机械学报. 2008(05)



本文编号：3024877