河南科技大学开展了智慧农业节水灌溉技术——果园智慧节水灌溉系统的攻关研究，果园智慧节水灌溉系统的大区域、长时间的水分管理技术问题已基本解决。实现指标：已构建一个适合我国气候环境条件及农业管理特点的果园土壤-作物-气象系统模型，并建立果园智慧节水灌溉决策系统，形成一套大区域、长时间的果园水分管理方法。相关研究成果已申请专利3项，其中授权1项，已受理2项；申请软件著作权4项；发表论文4项，其中SCI论文4篇。

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。

灌溉是果树生产中重要环节之一，合理的灌溉可以最大限度的提高水分利用率，实现果园生产的增产提质。本项目旨在综合利用大数据、云计算、人工智能等技术，在大区域尺度内实现水分管理决策，提高区域尺度灌溉水利用效率，充分挖掘整个区域尺度的作物生产潜力。

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。

本项目研发的果园智慧节水灌溉系统能够实现高效、节水、节本的作用，全面提升果园区域智慧化管理水平。以果园生产面积单位，每公顷果园可节约水56%，节省水费469元。

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。

为了研发该成果已投入的各类经费30万元，针对目前系统集成度不高的问题，还需要两年的研制进行成果集成，再投入经费20万元。项目的研发和应用在生产技术上提升我国果业生产水分管理水平，增强了果业生产智慧化水平；在生产成本上降低投入成本，推动农业发展与互联网时代的深度融合，实现助推“精准扶贫”的步伐；在生产资源上可节约生产时间，节省劳动力，推动农村人员城市务工，加速农业现代化和城镇化进程。项目的实施应用，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。

成果转化以技术服务的形式进行，希望找到规模化农业生产的公司进行合作。