CN117063821B - 一种农业灌溉用智能调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业灌溉技术领域,特别是涉及一种农业灌溉用智能调节系统及方法。包括:获取单元,用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;处理单元,用于根据土壤入渗率s以及环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将灌溉分析模型与若干个历史灌溉分析模型进行比对;控制单元,用于根据比对结果对预设灌溉区域进行灌溉。本发明通过结合实时数据匹配历史数据的形式,根据匹配结果快速建立灌溉方案,提高了农业生产的效率,也同时保障了灌溉的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域,特别是涉及一种农业灌溉用智能调节系统及方法。
背景技术
智能灌溉控制系统的适用范围较广,几乎适用于所有的旱作物,如谷物、蔬菜、果树、药材等。从地形来看,既适用于平原也适用于山丘地区;从土质来看,既适用于透水性大的土壤也适用于入渗率较低的土壤。另外,智能灌溉控制系统不仅可用于农作物灌溉,而且可用于园林草地、花卉灌溉等,是农林业开展智能化精准灌溉的好帮手。
然而现有技术中,对于农业智能灌溉的过程中,都是基于经验公式计算的方法,经验公式是在特定的环境条件下推导出来的,有较强的区域局限性,要么过于复杂导致难以获取测量数据而不便推广,要么就是公式简单但计算结果过于粗略,并且每次灌溉之前还依赖大量的数据获取以及计算,不利于提高效率,同时也不具备灌溉准确性。因此,如何提供一种农业灌溉用智能调节系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种农业灌溉用智能调节系统及方法,本发明通过结合实时数据匹配历史数据的形式,根据匹配结果快速建立灌溉方案,提高了农业生产的效率,也同时保障了灌溉的准确性。
为了实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:
一种农业灌溉用智能调节系统,包括:
获取单元,用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,所述环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
处理单元,用于根据所述土壤入渗率s以及所述环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对;其中,
所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
控制单元,用于根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据获取的所述土壤入渗率s以及所述环境参数确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元内预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于所述预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于所述预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
所述控制单元用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据s与所述预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定所述第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定所述第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定所述第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定所述第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元内还设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于所述预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据t与所述预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定所述第一预设灌溉需水量修正系数B1对所述第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定所述第二预设灌溉需水量修正系数B2对所述第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定所述第三预设灌溉需水量修正系数B3对所述第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定所述第四预设灌溉需水量修正系数B4对所述第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元内还设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于所述预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于所述预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据i与所述预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定所述第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定所述第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定所述第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定所述第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
在本申请的一些实施例中,所述控制单元还用于根据所述最大降雨量k1以及所述最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
所述控制单元内还设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于所述预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于所述预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据k与所述预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定所述第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定所述第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
当Q02≤k<Q03,选定所述第三预设灌溉需水量三次修正系数D3对二次修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2*D3;
当Q03≤k<Q04,选定所述第四预设灌溉需水量三次修正系数D4对二次修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1*D4。
为了实现上述目的,本发明还相应地提供了一种农业灌溉用智能调节方法,应用于所述的农业灌溉用智能调节系统中,包括:
获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,所述环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
根据所述土壤入渗率s以及所述环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对;其中,
所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据获取的所述土壤入渗率s以及所述环境参数确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一些实施例中,预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于所述预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于所述预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据s与所述预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定所述第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定所述第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定所述第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定所述第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一些实施例中,预先设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于所述预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据t与所述预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定所述第一预设灌溉需水量修正系数B1对所述第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定所述第二预设灌溉需水量修正系数B2对所述第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定所述第三预设灌溉需水量修正系数B3对所述第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定所述第四预设灌溉需水量修正系数B4对所述第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
在本申请的一些实施例中,预先设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于所述预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于所述预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据i与所述预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定所述第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定所述第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定所述第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定所述第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
在本申请的一些实施例中,还包括:
根据所述最大降雨量k1以及所述最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
预先设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于所述预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于所述预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据k与所述预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定所述第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定所述第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
当Q02≤k<Q03,选定所述第三预设灌溉需水量三次修正系数D3对二次修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2*D3;
当Q03≤k<Q04,选定所述第四预设灌溉需水量三次修正系数D4对二次修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1*D4。
本发明提供了一种农业灌溉用智能调节系统及方法,与现有技术相比,其有益效果在于:
本发明通过自动化控制技术,结合影响作物生产的外在因子参数,对作物的灌溉需水量进行动态调整,适用于不同的作物生长环境,有效地实现了农业智能灌溉的准确性,又降低了水资源的浪费,并且可以较低成本获取相关的参数数据,弥补灌溉管理中的不足,提高灌溉水量核算精度。
附图说明
图1是本发明实施例中农业灌溉用智能调节系统的功能框图;
图2是本发明实施例中农业灌溉用智能调节方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内侧的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
现有技术中,对于农业智能灌溉的过程中,都是基于经验公式计算的方法,经验公式是在特定的环境条件下推导出来的,有较强的区域局限性,要么过于复杂导致难以获取测量数据而不便推广,要么就是公式简单但计算结果过于粗略,并且每次灌溉之前还依赖大量的数据获取以及计算,不利于提高效率,同时也不具备灌溉准确性。
作物需水量的大小取决于作物生长发育和对水分需求的内部因子和外部因子。其中内部因子是指对需水规律有影响的生物学特性,与作物种类、品种以及生长阶段有关,气候条件(包括太阳辐射、气温、相对湿度、水面蒸发量、风速等)和土壤条件(包括土壤质地、含水量等)属于外部因子。在土壤水分充分的情况下,气象因素是影响作物需水量的主要因素。
本发明通过结合作物的外在因子作为灌溉需水量的评定标准,通过结合实时数据匹配历史数据的形式,根据匹配结果快速建立灌溉方案,提高了农业生产的效率,也同时保障了灌溉的准确性。
参阅图1所示,本发明的公开实施例提供了一种农业灌溉用智能调节系统,包括:
获取单元,用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
处理单元,用于根据土壤入渗率s以及环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将灌溉分析模型与若干个历史灌溉分析模型进行比对;其中,
历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
控制单元,用于根据比对结果对预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据获取的土壤入渗率s以及环境参数确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一种具体实施例中,控制单元内预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
控制单元用于当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据s与预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉。
需要说明的是,土壤入渗率,又称土壤入渗速率或土壤渗透速率,是指单位时间内地表单位面积土壤的入渗水量。土壤入渗过程决定着降水或灌溉水进入土壤的量,本发明根据不同的土壤入渗率确定灌溉需水量,在节约水资源的同时也保证了灌溉的准确性。
在本申请的一种具体实施例中,控制单元内还设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
控制单元还用于当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据t与预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定第一预设灌溉需水量修正系数B1对第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定第二预设灌溉需水量修正系数B2对第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定第三预设灌溉需水量修正系数B3对第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定第四预设灌溉需水量修正系数B4对第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
需要说明的是,不同的温度会对水的蒸发量产生极大地影响,当处于炎热天气时,水分蒸发量急剧上升,本发明通过动态化调整灌溉需水量,根据不同的温度实时调整灌溉需水量,保证了作物的稳定生长环境。
在本申请的一种具体实施例中,控制单元内还设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
控制单元还用于当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据i与预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
在本申请的一种具体实施例中,控制单元还用于根据最大降雨量k1以及最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
控制单元内还设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
控制单元还用于当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据k与预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
当Q02≤k<Q03,选定第三预设灌溉需水量三次修正系数D3对二次修正后的第二预设灌溉需水量A2进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2*D3;
当Q03≤k<Q04,选定第四预设灌溉需水量三次修正系数D4对二次修正后的第一预设灌溉需水量A1进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1*D4。
需要说明的是,从降水的强度来说,中雨最有利农作物的生长,暴雨常造成洪涝灾害,使土壤中的泥沙大量流失,破坏土壤结构和肥力,淹没农田后还使土壤中的氧气减少,而会导致农作物根系死亡,而小雨对农作物有效性较差,本发明结合预设时间内的最大降雨量以及最小降雨量计算降雨量极差值,可以快速分析天气降雨情况,当极差值较小时,可以确定降雨量维持在一定范围内,属于对作物持续进行降水,而当极差值较大时,可以分析确定天气较为干旱,因此,结合不同的极差值可以快速的建立针对性的灌溉方案,提高农业生产的效率。
基于相同的技术构思,参阅图2所示,本发明还相应地提供了一种农业灌溉用智能调节方法,应用于农业灌溉用智能调节系统中,包括:
S101:获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
S102:根据土壤入渗率s以及环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将灌溉分析模型与若干个历史灌溉分析模型进行比对;其中,
历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
S103:根据比对结果对预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据获取的土壤入渗率s以及环境参数确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉。
在本申请的一种具体实施例中,预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据s与预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对预设灌溉区域进行灌溉。
需要说明的是,土壤入渗率,又称土壤入渗速率或土壤渗透速率,是指单位时间内地表单位面积土壤的入渗水量。土壤入渗过程决定着降水或灌溉水进入土壤的量,本发明根据不同的土壤入渗率确定灌溉需水量,在节约水资源的同时也保证了灌溉的准确性。
在本申请的一种具体实施例中,预先设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据t与预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定第一预设灌溉需水量修正系数B1对第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定第二预设灌溉需水量修正系数B2对第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定第三预设灌溉需水量修正系数B3对第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定第四预设灌溉需水量修正系数B4对第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
需要说明的是,不同的温度会对水的蒸发量产生极大地影响,当处于炎热天气时,水分蒸发量急剧上升,本发明通过动态化调整灌溉需水量,根据不同的温度实时调整灌溉需水量,保证了作物的稳定生长环境。
在本申请的一种具体实施例中,预先设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据i与预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
在本申请的一种具体实施例中,还包括:
根据最大降雨量k1以及最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
预先设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
当不存在与灌溉分析模型一致的历史灌溉分析模型时,根据k与预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
当Q02≤k<Q03,选定第三预设灌溉需水量三次修正系数D3对二次修正后的第二预设灌溉需水量A2进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2*D3;
当Q03≤k<Q04,选定第四预设灌溉需水量三次修正系数D4对二次修正后的第一预设灌溉需水量A1进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1*D4。
需要说明的是,从降水的强度来说,中雨最有利农作物的生长,暴雨常造成洪涝灾害,使土壤中的泥沙大量流失,破坏土壤结构和肥力,淹没农田后还使土壤中的氧气减少,而会导致农作物根系死亡,而小雨对农作物有效性较差,本发明结合预设时间内的最大降雨量以及最小降雨量计算降雨量极差值,可以快速分析天气降雨情况,当极差值较小时,可以确定降雨量维持在一定范围内,属于对作物持续进行降水,而当极差值较大时,可以分析确定天气较为干旱,因此,结合不同的极差值可以快速的建立针对性的灌溉方案,提高农业生产的效率。
综上所述,本发明通过自动化控制技术,结合影响作物生产的外在因子参数,对作物的灌溉需水量进行动态调整,适用于不同的作物生长环境,有效地实现了农业智能灌溉的准确性,又降低了水资源的浪费,并且可以较低成本获取相关的参数数据,弥补灌溉管理中的不足,提高灌溉水量核算精度。本发明具有智能化、准确化以及高效化等优点。
以上所述仅为本发明的一个实施例子,但不能以此限制本发明的范围,凡依据本发明所做的结构上的变化,只要不失本发明的要义所在,都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统的具体工作过程及有关说明,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
需要说明的是,上述实施例提供的系统,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,在实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成,即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合,例如,上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称,仅仅是为了区分各个模块或者步骤,不视为对本发明的不当限定。
本领域技术人员应该能够意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种农业灌溉用智能调节系统,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,所述环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
处理单元,用于根据所述土壤入渗率s以及所述环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对;其中,
所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
控制单元,用于根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据获取的所述土壤入渗率s以及所述环境参数确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
所述控制单元内预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于所述预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于所述预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
所述控制单元用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据s与所述预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定所述第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定所述第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定所述第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定所述第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的一种农业灌溉用智能调节系统,其特征在于,
所述控制单元内还设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于所述预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据t与所述预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定所述第一预设灌溉需水量修正系数B1对所述第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定所述第二预设灌溉需水量修正系数B2对所述第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定所述第三预设灌溉需水量修正系数B3对所述第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定所述第四预设灌溉需水量修正系数B4对所述第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
3.根据权利要求2所述的一种农业灌溉用智能调节系统,其特征在于,
所述控制单元内还设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于所述预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于所述预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据i与所述预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定所述第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定所述第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定所述第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定所述第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
4.根据权利要求3所述的一种农业灌溉用智能调节系统,其特征在于,
所述控制单元还用于根据所述最大降雨量k1以及所述最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
所述控制单元内还设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于所述预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于所述预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据k与所述预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定所述第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定所述第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
当Q02≤k<Q03,选定所述第三预设灌溉需水量三次修正系数D3对二次修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2*D3;
当Q03≤k<Q04,选定所述第四预设灌溉需水量三次修正系数D4对二次修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1*D4。
5.一种农业灌溉用智能调节方法,应用于如权利要求1-4任一项所述的农业灌溉用智能调节系统中,其特征在于,包括:
获取预设灌溉区域的土壤入渗率s,以及预设时间内的环境参数,所述环境参数包括平均气温t、平均湿度i、最大降雨量k1以及最小降雨量k2;
根据所述土壤入渗率s以及所述环境参数建立灌溉分析模型,并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量,所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型,并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对;其中,
所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的;
根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉;其中,
当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据获取的所述土壤入渗率s以及所述环境参数确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
预先设定有预设土壤入渗率矩阵T0和预设灌溉需水量矩阵A,对于所述预设灌溉需水量矩阵A,设定A(A1,A2,A3,A4),其中A1为第一预设灌溉需水量,A2为第二预设灌溉需水量,A3为第三预设灌溉需水量,A4为第四预设灌溉需水量;
对于所述预设土壤入渗率矩阵T0,设定T0(T01,T02,T03,T04),其中,T01为第一预设土壤入渗率,T02为第二预设土壤入渗率,T03为第三预设土壤入渗率,T04为第四预设土壤入渗率,且T01<T02<T03<T04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据s与所述预设土壤入渗率矩阵T0之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当s<T01时,选定所述第四预设灌溉需水量A4作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T01≤s<T02时,选定所述第三预设灌溉需水量A3作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T02≤s<T03时,选定所述第二预设灌溉需水量A2作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉;
当T03≤s<T04时,选定所述第一预设灌溉需水量A1作为确定灌溉的需水量,并对所述预设灌溉区域进行灌溉。
6.根据权利要求5所述的一种农业灌溉用智能调节方法,其特征在于,
预先设定有预设平均气温矩阵R0和预设灌溉需水量修正系数矩阵B,对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵B,设定B(B1,B2,B3,B4),其中B1为第一预设灌溉需水量修正系数,B2为第二预设灌溉需水量修正系数,B3为第三预设灌溉需水量修正系数,B4为第四预设灌溉需水量修正系数,且1<B1<B2<B3<B4<1.5;
对于所述预设平均气温矩阵R0,设定R0(R01,R02,R03,R04),其中,R01为第一预设平均气温,R02为第二预设平均气温,R03为第三预设平均气温,R04为第四预设平均气温,且R01<R02<R03<R04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据t与所述预设平均气温矩阵R0之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正;
当t<R01时,选定所述第一预设灌溉需水量修正系数B1对所述第四预设灌溉需水量A4进行修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1;
当R01≤t<R02,选定所述第二预设灌溉需水量修正系数B2对所述第三预设灌溉需水量A3进行修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2;
当R02≤t<R03,选定所述第三预设灌溉需水量修正系数B3对所述第二预设灌溉需水量A2进行修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3;
当R03≤t<R04,选定所述第四预设灌溉需水量修正系数B4对所述第一预设灌溉需水量A1进行修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4。
7.根据权利要求6所述的一种农业灌溉用智能调节方法,其特征在于,
预先设定有预设平均湿度矩阵W0和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,对于所述预设灌溉需水量二次修正系数矩阵C,设定C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设灌溉需水量二次修正系数,C2为第二预设灌溉需水量二次修正系数,C3为第三预设灌溉需水量二次修正系数,C4为第四预设灌溉需水量二次修正系数,且1<C1<C2<C3<C4<1.2;
对于所述预设平均湿度矩阵W0,设定W0(W01,W02,W03,W04),其中,W01为第一预设平均湿度,W02为第二预设平均湿度,W03为第三预设平均湿度,W04为第四预设平均湿度,且W01<W02<W03<W04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据i与所述预设平均湿度矩阵W0之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正;
当i<W01时,选定所述第四预设灌溉需水量二次修正系数C4对修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4;
当W01≤i<W02,选定所述第三预设灌溉需水量二次修正系数C3对修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3;
当W02≤i<W03,选定所述第二预设灌溉需水量二次修正系数C2对修正后的所述第二预设灌溉需水量A2进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A2*B3*C2;
当W03≤i<W04,选定所述第一预设灌溉需水量二次修正系数C1对修正后的所述第一预设灌溉需水量A1进行二次修正,修正后的灌溉需水量为A1*B4*C1。
8.根据权利要求7所述的一种农业灌溉用智能调节方法,其特征在于,还包括:
根据所述最大降雨量k1以及所述最小降雨量k2计算降雨量极差值k,k=k1-k2;
预先设定有预设降雨量极差值矩阵Q0和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,对于所述预设灌溉需水量三次修正系数矩阵D,设定D(D1,D2,D3,D4),其中D1为第一预设灌溉需水量三次修正系数,D2为第二预设灌溉需水量三次修正系数,D3为第三预设灌溉需水量三次修正系数,D4为第四预设灌溉需水量三次修正系数,且0.6<D1<D2<D3<D4<1;
对于所述预设降雨量极差值矩阵Q0,设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中,Q01为第一预设降雨量极差值,Q02为第二预设降雨量极差值,Q03为第三预设降雨量极差值,Q04为第四预设降雨量极差值,且Q01<Q02<Q03<Q04;
当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时,根据k与所述预设降雨量极差值矩阵Q0之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正;
当k<Q01时,选定所述第一预设灌溉需水量三次修正系数D1对二次修正后的所述第四预设灌溉需水量A4进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A4*B1*C4*D1;
当Q01≤k<Q02,选定所述第二预设灌溉需水量三次修正系数D2对二次修正后的所述第三预设灌溉需水量A3进行三次修正,修正后的灌溉需水量为A3*B2*C3*D2;
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