基于DSSAT模型的果园智慧节水灌溉系统

发布时间: 2022-11-07

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

农、林、牧、渔业,农业

成果介绍

该成果基于苹果树田间试验，建立了果树土壤-作物-气象系统模型，实现了果树动态生长精准模拟；引入卫星遥感、低空无人机及地面观测等手段获取不同尺度果园生长信息，研发了大区域尺度土壤水分和区域小尺度果园土壤水分产品，在此基础上综合遥感信息和作物模型进行数据同化，实现了果园区域尺度长时间序列土壤水分信息的获取；开发了气象信息采集系统，为灌溉决策系统提供实时驱动数据，结合大区域长时间尺度数据构建灌溉决策体系，同时建立长时间序列需耗水模型，为智慧果园智慧节水灌溉决策系统提供技术支持，同时提出一种基于果园分区的灌溉管理方法，且能够推动规模化果园灌溉决策系统的推广与应用。

成果亮点

该成果构建了苹果树生长模型，在多个作物模型和模型参数的基础上构建苹果树生长模型，可模拟苹果树土壤水分信息；提出了果园土壤水分遥感反演方法，基于地表温度植被指数特征空间和卫星数据实现区域尺度土壤水分信息获取。基于高光谱成像光谱仪技术实现不同土层土壤水分信息反演，可精准获取小区域尺度果园土壤水分信息；提出了苹果园土壤时空尺度水分动态模拟方法，基于EnKF同化方法将遥感数据与苹果树生长模型进行同化，对土壤水分含量进行同化模拟；设计了移动式气象站装置和线传感器网络实现监测区域有关数据采集和通信，该系统能够测量空气温湿度、光照强度、风速风向及降雨量等重要农业气象环境参数，并对农业综合生态信息实行自动监控、实时监测；提出了一种基于果园分区的灌溉管理方法，且能够推动规模化果园灌溉决策系统的推广与应用。

团队介绍

成果由河南科技大学农业装备工程学院智慧节水灌溉技术研究团队完成，团队成员有赵龙、金鑫、邱兆美、耿玉国、李毅、史高翔、贾文峰、张亚坤。团队负责人赵龙博士负责项目的整体方案制定，团队成员金鑫副教授负责田间试验，邱兆美副教授负责果树模型构建，耿玉国高级工程师负责遥感数据处理，李毅高级工程师负责土壤水分遥感解译，史高翔负责信息同化，贾文峰负责采集系统构建，张亚坤博士负责软件开发。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”葡萄酒产业科技服务团 (中国农业工程学会) 评价时间：2022-11-15

王锐

西北农林科技大学

教授

综合评价

该成果技术创新性较高，其果园土壤-作物-气象系统模型和果园智慧节水灌溉决策系统对我国智慧农业发展具有重要促进作用。成果的推广应用，可对发展高效节水型现代农业具有明显作用。不仅可以提供灌溉水利用率，缓解水资源的供需矛盾，同时可以减少了农业生产中对地下水开采，保护了生态环境。整体而言，该项目技术研究方向好，未来市场空间和需求大，积极响应了国家智慧化农业发展的政策，值得支持推广。成果目前还存在系统集成度不高的问题，且未进行大面积试验验证，建议在此方向继续深入研究，不仅限于果园，扩展到旱地农田，水田，菜园等方面。

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