背景：

根據(jù)目前智慧灌溉的發(fā)展水平，存在著兩種灌溉的決策方式，就是天氣數(shù)值實(shí)測數(shù)據(jù)和土壤水分傳感器兩種方式為主。灌溉決策的重要因素是什么時間灌水，灌多少水的問題。無論哪種決策方式都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，需要權(quán)衡哪種方法更好。

1. 對于來自數(shù)值傳感器的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，它的優(yōu)點(diǎn)是能夠采用一個站點(diǎn)數(shù)據(jù)就能代表周邊方圓5km內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)相對真實(shí)性。因?yàn)?km以內(nèi)的氣象因素變化不大，而且從平均值來說是有一定的代表性，那么用這個數(shù)值來進(jìn)行模擬計算和決策都是非常方便和可行的。

同時根據(jù)目前我們的傳感器發(fā)展水平，氣象數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的獲取非常方便的。

它唯一的不方便的地方就是，如果要預(yù)測天氣情況需要很強(qiáng)大的分析計算能力，才能判斷出作物未來的耗水量情況，也就是預(yù)報的ET值是通過需要后臺計算完成的。

2. 采用土壤水分傳感器的決策模式，其數(shù)據(jù)依賴于土壤水分傳感器安裝時周邊土壤狀況，它是以一個點(diǎn)的數(shù)值來代表一個區(qū)域的數(shù)值，需要進(jìn)行一些空間數(shù)值插值分析和清洗。

它的缺點(diǎn)是用一個點(diǎn)的數(shù)值來代替一個區(qū)域的數(shù)值，不能完全代表一些有不均勻土壤質(zhì)地和土壤結(jié)構(gòu)的地塊。如果需要更精確的代表地塊的土壤水分含量狀況，需要布設(shè)相對多的傳感器。

如果加上土壤水分傳感器的安裝地點(diǎn)的土質(zhì)常常是不均勻的，或者是不規(guī)則的，那么土壤水分傳感器很難正確反應(yīng)出當(dāng)?shù)氐耐寥浪趾繝顩r。

利用土壤水分傳感器進(jìn)行灌溉決策

目前常用的是設(shè)置土壤水分含量的上限和下限，根據(jù)這個土壤水分含量的上限和下限可以驅(qū)動灌溉控制器進(jìn)行灌溉，但是需要假定灌溉的時間段內(nèi)，水分傳感器位置點(diǎn)上，沒有其它的引起土壤水分變化的干擾。這種灌溉方式適合于土壤質(zhì)地均勻，面積比較小的，灌區(qū)水源有保障或充足的農(nóng)業(yè)灌溉的情況。它需要有一個灌溉周期，這個周期就是我們所謂的從灌到土壤含水量的上限以后，讓作物自然耗掉土壤的水，一直到下限（補(bǔ)償點(diǎn)），在啟動下一輪的灌水的時間長度。

利用天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行灌溉決策

對于現(xiàn)場有天氣氣象站的的灌溉區(qū)域，這種方式比較容易實(shí)現(xiàn)。同時這種方式對于沒有灌溉氣象站的區(qū)域，也可以用相鄰的公共氣象站數(shù)據(jù)，或者用我們的地球氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)經(jīng)過空間上插值計算得到。因此它數(shù)據(jù)獲取的成本比較低，也比較容易推廣。

它的灌溉決策是通過計算作物的耗水量，也就作物的ET值來進(jìn)行灌溉決策的，那么它的灌溉方式可以一天灌一次，也可以根據(jù)作物的水分消耗累積的量進(jìn)行補(bǔ)水灌溉，它是通過后臺計算來決定灌水的下限和灌水的補(bǔ)償起止點(diǎn)的。

如果采用一天灌一次的方式，那么它的灌溉起始點(diǎn)都不需要計算，灌水周期也不需要計算，它只是根據(jù)每天作物的耗水量進(jìn)行灌溉，滿足所灌的水量能夠補(bǔ)充前一天的作物耗水量就行了。

只要水源的來水量和農(nóng)藝上允許，用一天灌一次的辦法，能夠把作物的土壤水分保持在適合于作物生長的含水量，那么土壤供給的作物的營養(yǎng)和水分都能夠得到更好的吸收。

當(dāng)然采用輪灌周期的辦法也是可以實(shí)現(xiàn)的，這個時候只要把從上次灌水以來，前幾天的作物的耗水量進(jìn)行累積計算，然后統(tǒng)一用開始達(dá)到下限的時間點(diǎn)（如田間持水量的70%）時作物總共消耗掉的水量進(jìn)行補(bǔ)充灌水，也就是補(bǔ)充的量是前些天作物耗掉的水的量大小就行了。當(dāng)然了，如果要推斷未來的灌溉制度，要推斷未來作物的產(chǎn)量，這些是今后才發(fā)生的情況，采用氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比土壤含水量的數(shù)據(jù)來的更科學(xué)，也更準(zhǔn)確。

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