智慧农业灌溉及智慧园林关键技术

发布时间: 2022-10-10

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利,新技术

行业领域：

水利、环境和公共设施管理业

成果介绍

一、利用人工智能改进模型对农作物和植被灌溉量的精准预测利用蒸散发领域的基础研究，指导农业精准灌溉是近年来的热点，但是传统的方法需要很多监测信息，包括对土壤和植被本身的监测信息：土壤湿度、温度、植被高度、叶面积指数等，以及气象因子：降雨、气温、水汽压差、风速等。需要的监测数据量大，对传感器的安装和维护要求比较高，因此也限制了精准灌溉的推广。本团队利用人工智能和卫星遥感反演技术，开发了简化监测需求，低成本的智慧灌溉模型。由于人工智能技术的引入，该模型可以在缺少某些参数的条件下，仍然保证植被蒸腾量的估算精度，从而有效的指导精准灌溉，为发展生态友好型农业，建立节水型社会提供科学技术支撑。二、基于遥感反演的城市三源蒸散发模型开发与验证城市区域的遥感蒸散发模型研究尚处于起步阶段，本团队开发了首个应用于城市的三源遥感蒸散发模型，考虑城市下垫面分布特征，分别计算城市区域土壤蒸发，植被蒸腾和不透水区域蒸发，有效的解决了以往模型中高估植被蒸腾而低估土壤蒸发的问题，从而为城市绿地的植被蒸腾精准估算提供了可能，为园林智慧管控、精准灌溉提供了科学指导，为优化城市的水资源配置提供理论依据。

成果亮点

我国是农业大国也是缺水大国，农业用水量占全国总用水量的69％左右，农业用水主要用于农作物灌溉。然而，世界平均农业灌溉用水率不到50%，即50%以上的灌溉用水被浪费，我国灌溉水利用率低于世界平均水平，农业水资源问题更为突出。此外，随着生活水平提高，人们对居住环境的生态需求提高，城市绿地、风景园林等区域灌溉用水已成为城市用水的重要组成部分。但是由于灌溉措施不科学，同样造成大量城市水资源浪费；因此有必要准确估计用于农作物和城市绿地植被健康生长的植被蒸腾量和土壤蒸发量（无效用水），获取真实植被耗水量信息，结合局地气象要素，科学地指导农作物和城市绿地的精准灌溉决策，为建设节水型社会服务。已应用该技术案例： 1、利用人工智能改进模型对湖南省岳阳市郊区包菜地灌溉量的精准预测 2、利用遥感反演对天津市绿化植被需水量的精准估算 3、利用遥感反演对深圳桂湾公园植被绿化需水量的精准估算

团队介绍

南开大学是国内学科门类齐全的综合性、研究型大学之一，在长期办学过程中，形成了文理并重、基础宽厚、突出应用与创新的办学特色。学校有专业学院27个，学科门类覆盖文、史、哲、经、管、法、理、工、农、医、教、艺等。有国家“双一流”建设学科6个，一级学科国家重点学科6个（覆盖35个二级学科），二级学科国家重点学科9个，一级学科天津市重点学科32个。在第四轮全国学科评估中，14个学科进入前10%，其中5个学科进入前5%；在全球学科评价体系中，前1%学科15个，化学和材料科学进入前1‰。

成果资料

产业化落地方案

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