[發(fā)明專利]一種生態(tài)農(nóng)田需水預(yù)報系統(tǒng)、測算模型及需水預(yù)報方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710575655.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107301481B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鳳;王小軍;張華;陳文猛;鄂軼靜;沈達;王俊逸
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 呂學(xué)文;武媛

本發(fā)明公開了一種生態(tài)農(nóng)田需水預(yù)報系統(tǒng)、測算模型及需水預(yù)報方法，所述需水預(yù)報系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、需水測算模塊和需水預(yù)報模塊；所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫分別與需水測算模塊和需水預(yù)報模塊連接；所述需水測算模塊包括作物需水測算模塊、動物需水測算模塊和綜合需水量測算模塊；所述需水預(yù)報模塊包括調(diào)用模塊、階段控制指標模塊、天氣預(yù)報模塊、實時預(yù)測模塊；本發(fā)明通過需水測算模型將動物需水和作物需水統(tǒng)一形成生態(tài)農(nóng)田綜合需水，有效減少農(nóng)田的需水量，大大提高水分的利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)田水利技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生態(tài)農(nóng)田需水預(yù)報系統(tǒng)、測算模型及需水預(yù)報方法。

背景技術(shù)

我國的農(nóng)業(yè)用水量消耗了80％的水資源總量，農(nóng)產(chǎn)品70％來自灌溉農(nóng)田。農(nóng)田需水量是估算農(nóng)業(yè)灌溉用水量的參考依據(jù)，是水土資源平衡計算、灌溉工程規(guī)劃設(shè)計和運行管理中不可缺少的基本數(shù)據(jù)，準確地測定農(nóng)田需水量已成為提高區(qū)域水資源利用效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的進步，農(nóng)田種植結(jié)構(gòu)調(diào)整采用農(nóng)田養(yǎng)殖水產(chǎn)的模式，農(nóng)田養(yǎng)殖是指利用稻田淺水環(huán)境輔以人為措施，既種稻又養(yǎng)殖魚、蝦、蟹等水產(chǎn)品，以提高稻田生產(chǎn)效益的一種生產(chǎn)形式。農(nóng)田養(yǎng)殖使植物、動物二者互利共生，形成新的生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮農(nóng)田的生產(chǎn)力，達到了提高經(jīng)濟效益的目的。農(nóng)田需水量研究一直受到國內(nèi)外的高度關(guān)注，但熱點多集中在一種或多種作物在不同的種植方式的需水量測定和測算方面，較少涉及到農(nóng)田內(nèi)不同類型的生物結(jié)構(gòu)時的需水量測算，該種情況下的農(nóng)田需水量測算更為復(fù)雜，因此傳統(tǒng)農(nóng)田需水量測算方法和精度難以滿足結(jié)構(gòu)調(diào)整下的生態(tài)農(nóng)田的需要，降低了節(jié)水灌溉工程的針對性和實效性。

并且現(xiàn)有技術(shù)中大部分還是通過人工代入數(shù)據(jù)到測算模型中進行計算，操作比較麻煩，將測算模型和現(xiàn)代計算機技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到大田需水預(yù)算中的還比較少。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種生態(tài)農(nóng)田需水預(yù)報系統(tǒng)，該系統(tǒng)將農(nóng)田養(yǎng)殖更加精準和細化，有效減少人工和不確定的成本。

所述生態(tài)農(nóng)田需水預(yù)報系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、需水測算模塊和需水預(yù)報模塊；所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫分別與需水測算模塊和需水預(yù)報模塊連接；

其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括分類儲存的區(qū)域地形地貌、土壤特性、水文氣象、種植結(jié)構(gòu)資料；

所述需水測算模塊包括作物需水測算模塊、動物需水測算模塊和綜合需水量測算模塊；所述作物需水測算模塊用于存儲作物需水量的測算模型，動物需水測算模塊用于存儲動物需水量的測算模型，綜合需水量測算模塊用于存儲作物、動物的綜合需水量的測算模型；

所述需水預(yù)報模塊包括調(diào)用模塊、階段控制指標模塊、天氣預(yù)報模塊、實時預(yù)測模塊；所述調(diào)用模塊用于調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以及和需水測算模塊中的測算模型；所述階段控制指標模塊用于存儲不同作物、動物不同階段的階段控制指標；所述天氣預(yù)報模塊用于輸入降水量；所述實時預(yù)測模塊用于通過輸入農(nóng)田作物、動物的參數(shù)計算得出預(yù)測階段末的農(nóng)田水深指標值，并且與階段控制指標相比較，確定是否需水，且通過測算模型確定需水量。

具體地，土壤特性資料包括土壤類型、容重、持水特征、有機質(zhì)、土壤酸堿度；水文氣象資料包括河流水系、水位特征、水質(zhì)、溫濕度、降雨、風速、輻射、日照；種植結(jié)構(gòu)資料包括作物種類、生育階段、占地面積，種植方式。這些資料均屬于數(shù)據(jù)庫中存儲的基本資料，在進行需水預(yù)測時，上述情況屬于常規(guī)指標需要列出。

所述階段控制指標包括指標上限、指標平均值、指標下限，其中h_作上限、h_作平均、h_作下限由作物種類、生育階段確定，h_動上限、h_動平均、h_動下限由動物類型、生長階段確定，對于不同動物水質(zhì)指標，同時可設(shè)置指標的預(yù)警范圍，上述數(shù)值根據(jù)地區(qū)實測值進行確定，不同植物、動物的上述值對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講均能通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行查詢。