基于GIS的農田土壤墑情信息系統(tǒng)建立與預報模型研究.pdf

1、土壤墑情即作物耕層中土壤含水量以及作物吸收水分的狀況，是影響作物根系生長的重要因素。目前大部分的土壤墑情監(jiān)測方法耗時、耗力，時效性差，不能及時的反應土壤墑情的變化。因此，需要將信息化技術應用在土壤墑情監(jiān)測中，提高土壤墑情數(shù)據(jù)采集與傳遞的效率，并加強組織和管理土壤墑情數(shù)據(jù)，進而提高農業(yè)用水利用率，為抗旱決策提供依據(jù)?；诖?，本文對土壤墑情監(jiān)測及預報開展了研究，主要包括以下內容：
　　(一)設計研發(fā)了用于土壤水分數(shù)據(jù)采集的移動式終端

2、ASW-4。該終端能夠快速測量土壤水分含量，采集的數(shù)據(jù)通過 GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至數(shù)據(jù)管理中心，并擁有 GPS功能，可以定位采樣點的坐標信息。ASW-4成本低，操作簡單，使用時不受監(jiān)測位置限制，具有很大的靈活性，能夠配合固定土壤墑情監(jiān)測站工作，比較均勻全面的覆蓋監(jiān)測區(qū)域。
　　(二)基于GIS技術構建了農田土壤墑情信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可以接收ASW-4發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時預留了接口，也可以接收固定土壤墑情監(jiān)測站的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、存儲、

3、管理、顯示和輸出功能與一體，可以實時的監(jiān)測采樣點土壤含水量的變化情況，以圖形、圖表的方式直觀的顯示給用戶。系統(tǒng)可以將土壤水分與農作物的生育期結合起來，進行作物墑情分析，得到等值線、等值面圖，從整體上了解監(jiān)測區(qū)域的土壤墑情趨勢。
　　(三)以肥東縣八斗鎮(zhèn)固定墑情監(jiān)測站采集的數(shù)據(jù)作為學習樣本，建立了基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的土壤墑情短期預報模型。通過分析，將0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm深度的土壤含水量，降雨量，日照時間