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作物水分诊断及灌溉预警关键技术与应用
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  • 公布年份:
    2015
  • 中图分类:
    S274.4
  • 关键词:
  • 成果简介:
    主要技术内容:针对灌溉用水管理中作物水分诊断可靠性差和灌溉预警精度低及诊断和预警结果实时发布存在的主要问题,以提高灌区水资源利用效率为主要目标,形成如下3项主导技术:基于多源信息融合的作物水分诊断方法根据较易获取的土壤水分、外部环境及作物本身的灌溉控制指标特点,将模糊粗糙集和D-S证据理论相结合,采用距离函数法,将平均距离替代冲突证据改进各灌溉指标的权重,首次提出了基于多源信息融合的作物水分诊断方法,显著提高了诊断结果的可靠性和实用性。基于天气预报信息的作物需水量预测方法及灌溉预警技术体系筛选出需要参数较少,精度较高的基于温度的作物需水量计算方法,并对该方法进行了属地化订正,将积温、叶面积指数与作物系数关系相耦合,得到了主要作物不同生育期的基于积温的作物系数模型,土壤水分临界值法考虑土壤水分对作物需水的影响,构建了基于天气预报信息的作物需水量预测方法及灌溉预警技术体系。基于WEBGIS的作物水分诊断与灌溉预警远程服务系统基于.NET平台,采用组件式GIS技术,研发了基于WEBGIS的作物水分诊断与灌溉预警远程服务系统,实现了天气预报信息的在线抓取、作物水分诊断及灌溉预警结果的可视化表达和网络发布。性能指标:构建的基于天气预报信息的作物需水量预测模型,模型预测精度达到了90%以上;提出的基于多源信息融合的作物水分诊断方法在典型灌区应用表明:诊断结果的不确定性由融合前的38%降至10%;研发的在线抓取天气预报信息的灌溉预警远程服务系统,与实测相比,预警时间误差低于2天。知识产权情况:项目实施过程中,形成3项主导技术,获得发明专利2件、计算机软件著作权2件;在科学通报、中国农业科学、农业工程学报、应用生态学报等国内外重要学术刊物公开发表论文30余篇。应用推广及效益情况:该项技术于2011-2014年在华北典型灌区和河北衡水市进行了示范推广,取得了亩平均节水30方,增收20kg以上的良好效果,节约了灌溉水资源,减少了地下水开采。另外,2011年以来,每隔10天在农业部产业技术体系网站发布冬小麦水分诊断及预警结果,为水利、农业部门的灌溉管理创造了有利条件。河南新闻、新乡新闻等报道:基于WebGIS的灌溉预警系统“可以像天气预报那样对区域农田墒情进行中短期预报,指导灌区用水管理”,项目取得了较好的经济、社会和生态效益。
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