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基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:41744017 阅读:11 留言:0更新日期:2024-06-19 13:05
本发明专利技术涉及农业灌溉领域,具体涉及基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法、装置及设备。获取未来预设时间内目标区域对应的水文气象数据以及当前土壤含水量;根据水文气象数据和当前土壤含水量确定地表径流量和地下潜流量,并确定目标蒸散总量;根据地下潜流量、目标蒸散总量以及当前土壤含水量之间的关系,计算更新土壤含水量;将更新土壤含水量与预设土壤含水量进行对比,确定第一土壤含水量差值;根据第一土壤含水量差值,确定人工灌溉量;获取未来预设时间内目标区域对应的未来水库含水量;利用人工灌溉量减去未来水库含水量,得到目标区域对应的人工引水量。保证满足目标区域农作物的需求,且避免了水资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业灌溉领域,具体涉及基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法、装置及设备


技术介绍

1、准确估计灌溉用水对缺水地区实施可持续的节水灌溉至关重要,目前,灌溉用水模型需要农田监测的数据量大、数据种类多,而实地监测数据相对缺乏,难以满足空间高分辨率高精度计算的需求,而采用单一来源的遥感卫星影像,不仅需要进行大规模的预处理,卫星遥感的时间间隔也相对较长,不能满足时间高频率的检测需求,同时,遥感监测数据存在精度不稳定的问题也尚待解决。因此,导致无法对缺水地区进行节水灌溉,从而造成水资源浪费。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法、装置及设备,以解决导致无法对缺水地区进行节水灌溉,从而造成水资源浪费的问题。

2、第一方面,本专利技术提供了一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,方法包括:

3、获取未来预设时间内目标区域对应的水文气象数据以及当前土壤含水量;

4、将水文气象数据和当前土壤含水量输入至预设水文模型,确定未来预设时间内目标区域对应的地表径流量和地下潜流量;

5、根据地下潜流量和当前土壤含水量,确定目标区域对应的目标蒸散总量;目标蒸散总量包括目标区域对应的目标水库水面蒸散量、目标土壤蒸散量、目标植物耗水量;

6、根据地下潜流量、目标蒸散总量以及当前土壤含水量之间的关系,计算地下潜流量灌溉至目标区域后的更新土壤含水量;

7、将更新土壤含水量与预设土壤含水量进行对比,确定更新土壤含水量与预设土壤含水量之间的第一土壤含水量差值;

8、根据第一土壤含水量差值,确定目标区域对应的人工灌溉量;

9、获取未来预设时间内目标区域对应的未来水库含水量;

10、利用人工灌溉量减去未来水库含水量,得到目标区域对应的人工引水量。

11、本申请实施例提供的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,获取未来预设时间内目标区域对应的水文气象数据以及当前土壤含水量;将水文气象数据和当前土壤含水量输入至预设水文模型,确定未来预设时间内目标区域对应的地表径流量和地下潜流量,保证了确定的目标区域对应的地表径流量和地下潜流量的准确性。根据地下潜流量和当前土壤含水量,确定目标区域对应的目标蒸散总量,保证了确定的目标区域对应的目标蒸散总量的准确性。根据地下潜流量、目标蒸散总量以及当前土壤含水量之间的关系,计算地下潜流量灌溉至目标区域后的更新土壤含水量,保证了计算得到的更新土壤含水量的准确性。将更新土壤含水量与预设土壤含水量进行对比,确定更新土壤含水量与预设土壤含水量之间的第一土壤含水量差值,保证了确定的第一土壤含水量差值的准确性。根据第一土壤含水量差值,确定目标区域对应的人工灌溉量,保证了确定的目标区域对应的人工灌溉量的准确性。获取未来预设时间内目标区域对应的未来水库含水量;利用人工灌溉量减去未来水库含水量,得到目标区域对应的人工引水量,保证了确定的目标区域对应的人工引水量的准确性。上述方法,可以保证准确的确定目标区域对应的更新土壤含水量,进而根据更新土壤含水量和未来水库含水量,确定人工引水量,不需要农田监测的数据量大、数据种类多。保证了人工引水量既可以满足目标区域农作物的需求,且避免了水资源的浪费。

12、在一种可选的实施方式中,方法还包括:

13、获取预设目标植物生长模型;预设目标植物生长模型用于确定植物生长用水量和植物蒸散水量;

14、根据人工灌溉量,初始化多个初始灌溉事件,初始灌溉事件包括至少一个初始灌溉时间段和各初始灌溉时间段对应的初始灌溉水量;

15、将各初始灌溉事件、目标区域对应的目标植物种类、目标植物生长期以及更新土壤含水量输入至预设目标植物生长模型,预设目标植物生长模型输出各初始灌溉事件对应的初始植物生长量以及初始植物蒸散水量;

16、针对各初始灌溉事件,计算初始灌溉事件对应的初始植物生长量与初始灌溉事件对应的初始总灌溉水量之间的初始植物吸水利用率;

17、根据各初始植物吸水利用率,更新各初始灌溉事件,得到各更新灌溉事件;

18、针对各更新灌溉事件,计算更新灌溉事件对应的更新植物生长量与更新灌溉事件对应的更新总灌溉水量之间的更新植物吸水利用率;

19、在更新植物生长量大于预设生长量的前提下,选择更新植物吸水利用率最大的更新灌溉事件为第一候选灌溉事件;

20、基于第一候选灌溉事件,再次对各更新灌溉事件进行更新,并再次确定第二候选灌溉事件;

21、如此循环,从各候选灌溉事件中,确定植物吸水利用率最大的各候选灌溉事件为目标灌溉事件;

22、基于目标灌溉事件,对目标区域进行灌溉。

23、本申请实施例提供的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,获取预设目标植物生长模型;根据人工灌溉量,初始化多个初始灌溉事件,将各初始灌溉事件、目标区域对应的目标植物种类、目标植物生长期以及更新土壤含水量输入至预设目标植物生长模型,预设目标植物生长模型输出各初始灌溉事件对应的初始植物生长量以及初始植物蒸散水量;从而可以保证得到的初始植物生长量以及初始植物蒸散水量的准确性。针对各初始灌溉事件,计算初始灌溉事件对应的初始植物生长量与初始灌溉事件对应的初始总灌溉水量之间的初始植物吸水利用率,保证了计算得到的初始植物吸水利用率的准确性。根据各初始植物吸水利用率,更新各初始灌溉事件,得到各更新灌溉事件,从而使得得到的更新灌溉事件相较于初始灌溉事件更优化。针对各更新灌溉事件,计算更新灌溉事件对应的更新植物生长量与更新灌溉事件对应的更新总灌溉水量之间的更新植物吸水利用率,保证了计算得到的更新植物吸水利用率的准确性。在更新植物生长量大于预设生长量的前提下,选择更新植物吸水利用率最大的更新灌溉事件为第一候选灌溉事件,从而保证确定的第一候选灌溉事件既可以保证植物的生长率,也可以保证更新植物吸水利用率较高。基于第一候选灌溉事件,再次对各更新灌溉事件进行更新,并再次确定第二候选灌溉事件;如此循环,从各候选灌溉事件中,确定植物吸水利用率最大的各候选灌溉事件为目标灌溉事件,进而保证了确定的目标灌溉事件既可以保证植物的生长率,也可以保证更新植物吸水利用率较高。基于目标灌溉事件,对目标区域进行灌溉,使得目标区域的植物长势较好,且植物吸水利用率较高,进而可以节省水资源。

24、在一种可选的实施方式中,根据各初始植物吸水利用率,更新各初始灌溉事件,得到各更新灌溉事件,包括:

25、将各初始植物吸水利用率与预设植物吸水利用率进行对比;

26、删除初始植物吸水利用率小于预设植物吸水利用率的各初始灌溉事件;

27、基于各初始植物吸水利用率,确定剩余的各初始灌溉事件对应的权重信息;

28、基于权重信息,对各初始灌溉事件进行更新,得到各更新灌溉事件。

29、本申请实施例提供的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,将各初始植物吸水利用率与预设植物吸水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各所述初始植物吸水利用率,更新各所述初始灌溉事件,得到各更新灌溉事件,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述目标区域对应目标土壤蒸散量和目标植物耗水量,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取目标土壤蒸散量模型包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,获取目标植物耗水量模型,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述未来预设时间内所述目标区域对应的未来水库含水量,包括:

8.一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各所述初始植物吸水利用率,更新各所述初始灌溉事件,得到各更新灌溉事件,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述目标区域对应目标土壤蒸散量和目标植物耗水量,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取目标土壤蒸散量模型包括:

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵升伟龚轶青钱俊张志坚胡建明朱昊李亦瑄代婉黎赵有亮汪亦唯吴超
申请(专利权)人:长江勘测规划设计研究有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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