一种精准灌溉方案确定方法、系统及终端设备技术方案

本申请适用于供水配给技术领域，提供了一种精准灌溉方案确定方法、系统及终端设备，该方法包括：获取目标区域的区域数据，区域数据包括：目标区域的全年可用水量、目标区域灌溉制度和灌溉指标以及目标区域土壤墒情；基于区域数据建立精准控灌数据库；获取目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据；基于精准控灌数据库、目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据计算目标用户水量数据；基于精准控灌数据库、所述目标用户水量数据和目标区域的气象数据，生成精准灌溉方案。本申请基于用电数据和土壤墒情预报，在满足地下水限采政策条件下，提升了限水灌溉下作物产量，对灌溉农业区域的可持续发展具有重要意义。区域的可持续发展具有重要意义。区域的可持续发展具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种精准灌溉方案确定方法、系统及终端设备


[0001]本申请属于供水配给
，尤其涉及一种精准灌溉方案确定方法、系统及终端设备。

技术介绍

[0002]华北区域作为我国重要粮食主产区，对水资源需求量很大，单靠降水已经不能满足当地农业生产的需求，因此灌溉就成为了决定作物产量高低的核心因素。而灌溉的水资源又主要来源于地下水，多年对地下水超采导致地下水位逐年下降，现已直接威胁到当地区域灌溉的可持续发展。
[0003]因此，亟需一套精准的灌溉方案，在满足地下水压采条件下，能够提升限水灌溉作物产量，推动区域灌溉农业可持续发展。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种精准灌溉方案确定方法、系统及终端设备。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种精准灌溉方案确定方法，包括：
[0007]获取目标区域的区域数据，区域数据包括：目标区域的全年可用水量、目标区域灌溉制度和灌溉指标以及目标区域土壤墒情；
[0008]基于区域数据建立精准控灌数据库；
[0009]获取目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据；
[0010]基于精准控灌数据库、目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据计算目标用户水量数据；
[0011]基于精准控灌数据库、目标用户水量数据和目标区域的气象数据，生成精准灌溉方案。
[0012]在第一方面的一种可能的实现方式中，获取所述目标区域土壤墒情，包括：
[0013]通过W
i
＝W
i
‑1+P+I+G+W
r
‑
ET
‑
D计算目标区域的土壤含水量，其中，W
i
为时段i的土壤含水量，W
i
‑1为i—1时段的土壤含水量，P为预测时段内的有效降水，I为预测时段内的灌溉量，G为预测时段内地下水补给量，Wr为预测时段内由于作物根系计划湿润层增加而相应增加的土壤含水量，ET预测时段内作物耗水量；D为预测时段内的深层渗漏量；
[0014]根据土壤含水量确定目标区域的土壤墒情。
[0015]在第一方面的一种可能的实现方式中，预测时段内作物耗水量ET＝(K
cb
+K
e
)
×
ET0；其中，K
cb
为基础作物系数，K
e
为土壤蒸发系数，ET0为参考作物蒸散量。
[0016]在第一方面的一种可能的实现方式中，以电折水系数表征目标用户的用电量与抽取地下水的水量之间的换算关系；
[0017]目标用户设备用电数据为目标用户抽取地下水所用设备的用电量。
[0018]在第一方面的一种可能的实现方式中，目标用户水量数据包括：全年限额用水量、全年已用水量、全年剩余水量、上次用水时间、上次用水数量；
[0019]基于精准控灌数据库、目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据计算目标用户水量数据，包括：
[0020]基于精准控灌数据库和目标区域以电折水系数，计算全年限额用水量、全年已用水量和全年剩余水量；
[0021]根据目标用户设备电量数据，计算上次用水时间和上次用水数量。
[0022]在第一方面的一种可能的实现方式中，精准灌溉方案包括：所述目标用户全年剩余的用水量、下次灌溉用水量、下次灌溉时间；
[0023]基于精准控灌数据库、目标用户水量数据和目标区域的气象数据，生成精准灌溉方案，包括：
[0024]根据目标区域的气象数据，对精准控灌数据库中的目标区域的全年可用水量进行调整；
[0025]根据调整后的目标区域的全年可用水量，确定目标用户全年剩余的用水量；
[0026]根据目标区域的土壤墒情和目标区域的气象数据，确定下次灌溉用水量和下次灌溉时间。
[0027]在第一方面的一种可能的实现方式中，方法还包括：向用户终端发送所述精准灌溉方案；第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的一种精准控灌方案确定方法。
[0028]第三方面，申请实施例提供了一种精准灌溉系统，包括至少一个用户终端和第二方面提供的一种终端设备。
[0029]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的一种精准控灌方案确定方法。
[0030]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的一种精控灌方案确定方法。
[0031]可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0032]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0033]本申请实施例中，建立目标区域的精准控灌数据库，获取目标用户的用电数据，并结合目标区域的气象数据，以通过“以电折水”系数折算地下水灌溉用水量的方式，控制目标用户全年用水总量，在满足地下水限采政策条件下，不仅针对每户耕地提供了取得最高收益的灌溉时间和灌溉用水量，直接提升了作物产量，同时也对灌溉农业区域的可持续发展具有重要意义。
[0034]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本申请一实施例提供的一种精确控灌系统的场景示意图；
[0037]图2是本申请一实施例提供的一种精确控灌方案确定方法的流程示意图；
[0038]图3是本申请一实施例提供的某省农业用水以电折水计量实施细则确定的河北省浅层和深层取水以电折水系数；
[0039]图4是本申请一实施例提供的2007
‑
2016年三种灌水制度下小麦和玉米开花期和成熟期、生物量、籽粒产量和生育期蒸散量的模拟和实测结果对比；
[0040]图5是本申请一实施例提供的利用APSIM模型模拟三种灌水模式下2011
‑
2016冬小麦夏玉米生长期间0
‑
1m土壤体积含水量变化动态；
[0041]图6是本申请一实施例提供的A市利用APSIM模型模拟的年灌水总量210mm条件下2009
‑
2019冬小麦和夏玉米生育期水量分配变化对两种作物产量的影响；
[0042]图7是本申请一实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准控灌方案确定方法，其特征在于，包括：获取目标区域的区域数据，所述区域数据包括：目标区域的全年可用水量、目标区域灌溉制度和灌溉指标以及目标区域土壤墒情；基于所述区域数据建立精准控灌数据库；获取目标区域以电折水系数和目标用户设备电量数据；基于所述精准控灌数据库、所述目标区域以电折水系数和所述目标用户设备电量数据计算目标用户水量数据；基于所述精准控灌数据库、所述目标用户水量数据和所述目标区域的气象数据，生成精准灌溉方案。2.如权利要求1所述的精准控灌方案确定方法，其特征在于，获取所述目标区域土壤墒情，包括：通过W
i
＝W
i
‑1+p+I+G+W
r
‑
ET
‑
D计算目标区域的土壤含水量，其中，W
i
为时段i的土壤含水量，W
i
‑1为i—1时段的土壤含水量，P为预测时段内的有效降水，I为预测时段内的灌溉量，G为预测时段内地下水补给量，Wr为预测时段内由于作物根系计划湿润层增加而相应增加的土壤含水量，ET预测时段内作物耗水量；D为预测时段内的深层渗漏量；根据所述土壤含水量确定目标区域的土壤墒情。3.如权利要求2所述的精准控灌方案确定方法，其特征在于，预测时段内作物耗水量ET＝(K
cb
+K
e
)
×
ET0；其中，K
cb
为基础作物系数，K
e
为土壤蒸发系数，ET0为参考作物蒸散量。4.如权利要求1所述的精准控灌方案确定方法，其特征在于，所述以电折水系数表征目标用户的用电量与抽取地下水的水量之间的换算关系；所述目标用户设备用电数据为目...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿玺，申洪涛，陶鹏，董增波，李飞，李红军，齐永青，邵立威，张喜英，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心，
类型：发明
国别省市：