農(nóng)田實(shí)時(shí)灌溉制度理論研究及管理系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、水是生命之源，生存之本。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，各部門用水量急劇增加，再加上我國(guó)水資源時(shí)空分布不均及水資源利用效率低下，使我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源供需矛盾日趨突出。節(jié)水成為人類的共識(shí)，灌溉管理自動(dòng)化是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段。國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)表明：科學(xué)的用水管理可節(jié)水20％。
　　本文通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的軟硬件技術(shù)產(chǎn)品，借鑒澳大利亞的EnviroScan/WaterSense的成功經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)、消化和吸收的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)化，研制了農(nóng)田實(shí)時(shí)灌溉管理

2、系統(tǒng)，用以改善旱區(qū)農(nóng)業(yè)水資源優(yōu)化配制手段，提高我國(guó)水資源利用率。
　　本文針對(duì)目前我國(guó)國(guó)內(nèi)在農(nóng)業(yè)灌溉管理方面尚缺乏基于Web的跨平臺(tái)跨系統(tǒng)的在線實(shí)時(shí)灌溉管理系統(tǒng)及配套設(shè)備和技術(shù)的情況，以Java為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，MyEclipse為集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用J2EE平臺(tái)技術(shù)，采用Struts、Spring和Hibernate框架的三層架構(gòu)，研究了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式，確定了研發(fā)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)思路，運(yùn)用非充分灌溉理論，結(jié)合作物需水規(guī)律和水量平衡原

3、理，最終構(gòu)建了面向Web的B/S模式農(nóng)田實(shí)時(shí)灌溉管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)基于國(guó)家水利部948項(xiàng)目的硬件設(shè)備，通過(guò)實(shí)時(shí)定時(shí)自動(dòng)錄入華北水利水電學(xué)院節(jié)水試驗(yàn)田的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行模型模擬和參數(shù)率定，通過(guò)模擬值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比，得到較為合理的結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)Kc進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。系統(tǒng)包含9大功能模塊，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制及實(shí)時(shí)在線優(yōu)化的特點(diǎn)，可為北方灌區(qū)的干旱綜合評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)和決策參考。
　　本文首先概述了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的背景、目標(biāo)、意義；其次論

4、述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)灌溉制度和灌溉系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，指出了存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)，概括了本文的技術(shù)路線及主要研究的內(nèi)容；再次，對(duì)國(guó)外的系統(tǒng)和本系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析；然后，抽象出了本系統(tǒng)的需求分析、總體的設(shè)計(jì)目標(biāo)、系統(tǒng)流程圖和功能結(jié)構(gòu)圖，初步搭建了系統(tǒng)框架，并對(duì)各模塊的相關(guān)功能及層次進(jìn)行了設(shè)計(jì)；進(jìn)而，在系統(tǒng)框架的基礎(chǔ)上，建立了實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模型及在線優(yōu)化分配的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)修正；最后，對(duì)本系統(tǒng)所涉及的技術(shù)體系及各功能模塊的實(shí)現(xiàn)情