[发明专利]一种土壤有效灌溉量识别和监测的方法和系统

说明书

本发明是关于一种土壤有效灌溉量识别和监测的方法和系统。该方法包括：获取灌溉过程中所有土层的水分数据；根据所述水分数据确定所述灌溉过程的有效灌溉量。本发明提供的方案，可以实时监测灌溉过程，自动获取灌溉开始时间、结束时间、灌溉深度以及有效灌溉量。

技术领域

本发明提供了一种土壤有效灌溉量识别和监测的方法，涉及到农田灌溉领域，具体而言通过对多深度土壤水分变化进行有效灌溉量的识别和监测。

背景技术

随着社会经济的不断发展，水资源紧缺问题日益突出，水资源的合理开发与高效利用显得尤为重要。我国水资源利用分配中，农业灌溉用水约占80％。我国各类灌区中地面灌溉面积平均约98％，灌溉方式粗放，灌溉水利用效率较低，目前我国灌区平均灌溉水有效利用系数仅为0.5，与世界先进水平0.7～0.8有较大差距。因此，加大农业节水灌溉，从工程技术、农业技术、农艺技术、灌溉技术和用水管理等方面充分挖掘农业节水潜力，提高农业灌溉用水效率是我国发展农业的必由之路。

目前的研究多采用首尾测算法对灌溉水有效利用系数进行客观、科学地测算，在对农田有效灌溉量(净灌溉量)的测算中，传统方法采用的是取土称重法，取灌溉前和灌溉后的单位土壤样本进行烘干比重，测得灌溉前和灌溉后的土壤含水率，计算差值得到土壤有效灌溉量，传统的测量方法耗时耗力，且无法识别灌溉深度和对自然灌溉(下雨)进行有效灌溉量的测算。

发明内容

本发明目的在于提供了一种土壤有效灌溉量识别和监测的方法，用以解决传统测量方法无法实时地跟踪土壤水分变化的情况以及无法识别灌溉的土壤深度。为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种土壤有效灌溉量识别和监测的方法，包括：

获取灌溉过程中所有土层的水分数据；

根据所述水分数据确定所述灌溉过程的有效灌溉量。

进一步，所述根据所述水分数据确定所述灌溉过程的有效灌溉量，具体包括：

根据所述水分数据确定灌溉深度以及灌溉开始时间和灌溉结束时间；

将所述土壤各个深度在灌溉结束时间的水分数据与灌溉开始时间的水分数据之差求和，得到本次灌溉过程的有效灌溉量。

进一步，根据所述水分数据确定灌溉深度以及灌溉开始时间和灌溉结束时间，具体包括：

若在某一深度t时刻的水分数据比t-1时刻的水分数据增加的比例达到预设范围，则判断是否已有灌溉记录，如果有灌溉记录，则按照该深度更新灌溉深度。

进一步，根据所述水分数据确定灌溉深度以及灌溉开始时间和灌溉结束时间，具体还包括：

如果没有灌溉记录，则生成灌溉记录，记录t-1时刻为灌溉开始时间，t时刻水分数据所在深度为灌溉深度。

进一步，根据所述水分数据确定灌溉深度以及灌溉开始时间和灌溉结束时间，具体还包括：

若在该深度t时刻的水分数据比t-1时刻的水分数据增加的比例未达到预设范围，则判断该深度的水分数据是否达到稳定状态；

若达到稳定状态，则将t时刻作为灌溉结束时间。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种土壤有效灌溉量识别和监测的系统，包括：

数据获取模块，用于获取灌溉过程中所有土层的水分数据；

灌溉量计算模块，用于根据所述水分数据确定所述灌溉过程的有效灌溉量。

进一步，所述灌溉量计算模块，具体包括：

灌溉深度及时间计算单元，用于根据所述水分数据确定灌溉深度以及灌溉开始时间和灌溉结束时间；