杭程光，韓文霆,2，黃玉祥

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)機械與電子工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，陜西 楊凌 712100)

0 引 言

提高農(nóng)業(yè)用水的信息化水平是解決我國水資源供需矛盾的重要途徑之一[1,2]。設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，提高其用水的信息化水平是改善設(shè)施農(nóng)業(yè)用水效率和效益的有效措施[3]。

設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水的信息化過程是指在利用各種自動化設(shè)備對輸配水、水文、氣象、土壤墑情等信息進行采集的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)傳遞信息，并借助計算機技術(shù)對各類信息進行存儲、加工和處理，為實現(xiàn)水資源的精量配置與高效利用提供決策支持[4,5]。

本研究在分析國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展存在的問題，結(jié)合其發(fā)展需求，提出促進我國設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展的措施和建議，旨在為提高我國設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化水平提供依據(jù)。

1 設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代以來，發(fā)達國家在設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化技術(shù)研究與應(yīng)用方面取得了重要進展，已形成了較為完善的技術(shù)體系。他們可以根據(jù)作物對環(huán)境的需求，通過計算機對設(shè)施內(nèi)的溫度、光照、水分等因子進行檢測和調(diào)控，并根據(jù)檢測結(jié)果對作物實施精量灌溉，其管理與作業(yè)方式在實現(xiàn)機械化的同時，部分環(huán)節(jié)已實現(xiàn)了自動化與智能化管理[6]。

例如，以色列能夠通過傳感系統(tǒng)對土壤墑情以及植物的莖、果實直徑的變化進行檢測，從而根據(jù)檢測到的信息確定對植物的灌溉間隔，并采用灌溉管理程序控制多路電磁閥，實現(xiàn)對滴灌次數(shù)、水量的自動控制，其水資源的利用效率可達到90%以上[7]，且該系統(tǒng)能夠?qū)⑼寥赖柠}漬化程度控制在很低的水平[8]。另外，以色列的部分農(nóng)場主可以在家里通過信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)施作物灌溉過程的全自動控制。美國將機器視覺技術(shù)大量應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)研究中，把圖像、電子顯微鏡以及計算機技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對作物生長、營養(yǎng)、水分以及病蟲害等狀況進行綜合判斷，然后通過電子郵件將信息傳輸給決策支持系統(tǒng)進行分析、決策，實現(xiàn)了設(shè)施作物用水過程的信息化與智能化管理[9]；美國加利福尼亞大學(xué)和康奈爾大學(xué)研制出了溫室生產(chǎn)SPA(Speak Plant Approach to Environment Control)智能化技術(shù)系統(tǒng)，目前已進入實際應(yīng)用階段[10]，大大提高了溫室生產(chǎn)的自動化與信息化水平。在設(shè)施環(huán)境控制技術(shù)方面，美國開發(fā)的加濕系統(tǒng)以及濕簾降溫系統(tǒng)通過對設(shè)施作物生長環(huán)境信息的采集與分析，實現(xiàn)了水資源的高效利用[11,12]。荷蘭的玻璃溫室處于世界領(lǐng)先水平，目前已經(jīng)研發(fā)出技術(shù)較成熟的設(shè)施環(huán)境智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)作物對生長環(huán)境的需求，采用計算機對溫室內(nèi)溫、光、水、氣、肥等信息進行自動檢測與調(diào)控[13]，例如荷蘭開發(fā)的Tomsim、Hotsim等模型，對作物栽培密度、不同生長階段的水肥管理指標(biāo)、氣象與作物生長環(huán)境等進行了量化，實現(xiàn)了作物需水、需肥的信息化，并進行了廣泛的應(yīng)用[14]。日本的溫室配套設(shè)施及綜合環(huán)境調(diào)控技術(shù)處于世界前列，其溫室設(shè)施可以通過計算機將溫度、水分、二氧化碳濃度等控制在最適合植物生長的范圍，例如日本的千葉大學(xué)將機器視覺技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合對作物生長信息進行檢測，根據(jù)檢測信息對作物的需水、需肥量進行配比，采用信息化手段實現(xiàn)了水資源的高效利用與優(yōu)化配置。

1.2 國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展現(xiàn)狀

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化的研究始于20世紀(jì)80年代后期，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在灌溉方式的信息化、智能化方面取得了較大進展，但與發(fā)達國家之間還存在一定的差距。

(1)在輸、配水信息獲取方面。目前，我國灌溉水利用系數(shù)僅為0.3～0.4，與發(fā)達國家的0.7～0.9之間還存在著較大的差距[15]。提高輸、配水過程的信息化水平，有助于減少輸、配水的損失，是提高灌溉用水利用系數(shù)的重要途徑。輸、配水過程中獲取的信息主要包括輸配水量、輸配水損失、水文信息等。水文信息的獲取主要依靠各類傳感器(溫度、壓力傳感器等)，輸、配水量與輸、配水損失的獲取主要通過智能流量計(智能水表、超聲波流量計等)。目前，我國輸配水信息獲取的設(shè)備較為完善，但其在設(shè)施農(nóng)業(yè)輸、配水信息獲取方面的應(yīng)用范圍還比較小，且部分設(shè)施農(nóng)業(yè)不能有效的采用智能流量計對用水過程的輸、配水損失等信息進行檢測，多數(shù)溫室未將水溫、水壓等信息的檢測融入到輸、配水過程管理中，這在一定程度上降低了水資源的利用效率以及影響了作物的產(chǎn)量。因此，采用智能流量檢測設(shè)備獲取輸、配水各個環(huán)節(jié)水資源的利用狀況，提高輸、配水過程的信息化程度，可以為實現(xiàn)精量灌溉奠定基礎(chǔ)。

實時獲取輸、配水信息是實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉自動化控制的基礎(chǔ)；同時，完善的灌溉自動化設(shè)備配套系統(tǒng)對信息化的發(fā)展也具有重要的影響。目前，滴灌、滲灌等高效用水技術(shù)在我國的應(yīng)用范圍越來越廣泛，但與之相配套的先進、實用的輸、配水自動控制設(shè)備還比較缺乏，這在很大程度上制約了設(shè)施農(nóng)業(yè)輸、配水過程的自動化與信息化發(fā)展。

(2)在作物需水信息評價與檢測方面。目前，我國設(shè)施作物需水信息的評價指標(biāo)主要通過土壤墑情、溫室溫濕度、光照強度等間接信息作為評價依據(jù)[16]；而在以作物生長器官的形態(tài)變化或作物的生理變化等直接信息作為作物需水信息評價指標(biāo)的研究方面，我國學(xué)者雖然做了大量的研究[17,18]，但研究成果卻在實際生產(chǎn)中鮮有應(yīng)用。因此，需要加強設(shè)施作物需水信息評價指標(biāo)的研究。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，將作物蒸騰系數(shù)、機器視覺技術(shù)、遙感技術(shù)等結(jié)合是開展作物需水信息評價研究的重要內(nèi)容。

作物需水信息感知設(shè)備是作物需水信息獲取的載體。我國學(xué)者開發(fā)了多種作物需水信息監(jiān)測設(shè)備。彭勝民等以嵌入式系統(tǒng)為核心配以土壤含水率傳感器及其外圍電路和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模擬，實現(xiàn)了土壤含水率的自動獲取與傳輸；而基于作物生長形態(tài)、生理變化等特征以及溫室作物蒸騰量進行作物需水信息檢測的設(shè)備或裝置還比較缺乏。

2 設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化技術(shù)體系研究

2.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化需求

明確設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化發(fā)展的需求，是構(gòu)建科學(xué)、完善的信息化技術(shù)體系的前提。設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水的信息化過程貫穿農(nóng)業(yè)用水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺搭建、設(shè)施作物精量灌溉智能控制技術(shù)、作物需水信息評價與檢測技術(shù)等多個方面，其需求主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①獲取土壤墑情、溫室溫濕度以及作物生長信息，為作物需水信息的評價及輸、配水決策提供依據(jù)；②獲取水壓、水溫、流速等水文信息，并對其進行調(diào)節(jié)，以滿足作物生長及信息化設(shè)備運行的需要；③獲取輸、配水過程中的輸、配水量以及輸、配水損失等信息，為輸、配水過程的自動控制及輸、配水管線布置的優(yōu)化提供依據(jù)；④可以利用計算機技術(shù)在可視化的條件下，對水管理活動作出科學(xué)的分析與預(yù)測，并依據(jù)水資源工程狀況和水資源配置計劃進行模擬、分析和研究，為決策者提供科學(xué)、準(zhǔn)確的信息支持。

2.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化技術(shù)體系構(gòu)建

設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化技術(shù)系統(tǒng)以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸及共享平臺為支撐，以作物需水信息評價與檢測技術(shù)為核心，采用精量灌溉智能控制技術(shù)實現(xiàn)水資源的高效利用與過程的自動化控制。本研究在綜合分析設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化需求及技術(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及共享平臺(包括信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心與控制終端)、作物需水信息評價與檢測模塊、輸配水系統(tǒng)(包括水量自動控制模塊、流量監(jiān)測模塊、水質(zhì)檢測模塊、水肥一體化模塊)等部分構(gòu)成，其工作流程如圖1所示(圖中虛線部分代表信息傳輸網(wǎng)絡(luò))。

圖1 設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化技術(shù)系統(tǒng)工作流程Fig.1 The working process of the high efficiency and informatization technology system of protected agriculture water

如圖1所示，首先作物需水信息評價與檢測系統(tǒng)通過各類傳感器對作物生長狀況、土壤墑情、空氣溫濕度等信息進行檢測，并通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及共享平臺將信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進行分析，確定系統(tǒng)的輸、配水量；其次，輸配水模塊通過離心泵獲取水資源，通過水質(zhì)檢測模塊對水溫、水壓、流速等信息進行采集與傳輸，并根據(jù)檢測結(jié)果采用調(diào)壓閥、過濾器等設(shè)備對水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，使水溫、水壓等滿足系統(tǒng)要求；最后，采用安裝在各級管路兩端的智能流量設(shè)備對輸、配水量進行監(jiān)測，并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，決策者根據(jù)水量監(jiān)測模塊對輸配水量的計量結(jié)果，通過電磁閥等灌溉自動化設(shè)備實現(xiàn)對輸、配水過程的反饋控制。另外，決策者可根據(jù)作物的生長狀況，采用水肥一體化模塊對可溶性肥進行配比，通過輸配水過程完成肥料的施加，以滿足作物生長的需求。

2.3 系統(tǒng)各模塊組成、功能及工作流程

2.3.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺的主要功能實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉過程中輸配水、水文、氣象、土壤墑情等信息的傳遞、存儲、分析與利用，為水資源的優(yōu)化配置提供科學(xué)依據(jù)。完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺能夠有效地提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及數(shù)據(jù)利用的高效性，因此構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺是信息化系統(tǒng)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)條件。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺主要由信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心以及信息化系統(tǒng)控制終端等部分組成。

(1)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)是設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化系統(tǒng)構(gòu)成的重要基礎(chǔ)，它是作物生長信息、需水信息、輸配水信息、氣象信息、土壤墑情等信息進行穩(wěn)定傳輸?shù)幕颈Ｕ?。信息傳輸網(wǎng)絡(luò)一般采用GSM/GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)模塊，該傳輸方式的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高，傳輸速率及穩(wěn)定性良好，能夠保證信息傳輸?shù)臅r效性及安全性。在小范圍內(nèi)(田間傳輸)可采用WIFI或者Zigbee技術(shù)。

(2)數(shù)據(jù)中心的主要功能是實現(xiàn)信息的實時更新、存儲和分析等。它能夠提供作物、氣象、土壤等方面的實時信息、歷史信息以及其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的綜合分析與利用，為作物輸、配水等決策模型提供數(shù)據(jù)支持。

(3)在信息化系統(tǒng)發(fā)展的初期，控制終端一般為控制中心的計算機或授權(quán)手機，由用戶進行操作。用戶根據(jù)數(shù)據(jù)中心反饋的實時信息，參考不同作物在不同生長階段的需水標(biāo)準(zhǔn)，通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的指令，實現(xiàn)設(shè)施作物輸、配水的遠程控制與自動化控制。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展水平的提高，專家系統(tǒng)將取代用戶對系統(tǒng)施加輸、配水指令，實現(xiàn)該系統(tǒng)的自動化運行。

2.3.2作物需水信息檢測模塊

作物需水信息檢測為建立科學(xué)的輸、配水模型提供了數(shù)據(jù)支撐，科學(xué)、合理地作物需水信息檢測方法是實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水的關(guān)鍵。目前，設(shè)施作物的需水狀況主要通過土壤(基質(zhì))墑情、綜合氣象以及作物生長等信息進行評價[16]，其中基于土壤墑情和綜合氣象信息的檢測方法在設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用水平方面均較為成熟。

(1)土壤墑情信息的監(jiān)測主要是通過土壤墑情測試儀，如TDR[20](時域反射型儀器)，加入供電單元及信息傳輸裝置組成。通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的土壤墑情信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，為灌溉決策模型應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。例如，趙青松等研究表明，黃瓜穴盤苗控制下限為基質(zhì)相對含水率為45%～55%時，有利于黃瓜苗的生長[21]，因此通過對設(shè)施作物土壤(基質(zhì))墑情信息進行監(jiān)測，合理的控制土壤(基質(zhì))含水率，能夠有效地提高水資源的利用效率，促進作物生長。

(2)基于氣象綜合信息的作物需水信息評價是以溫室內(nèi)的溫度、空氣濕度、光照等為輸入變量，通過計算溫室內(nèi)的蒸騰量，對作物的需水情況進行判斷，例如Dogan等的研究表明[22]，地下滴灌和地表滴灌甜瓜的蒸發(fā)皿系數(shù)分別為83%和92%時可獲得最大產(chǎn)量。以DTH11(溫-濕度傳感器)為基礎(chǔ)的大棚溫-濕度檢測系統(tǒng)如圖2所示，其檢測的溫度范圍為0～50 ℃，濕度范圍為30%～90%。該系統(tǒng)的單片機與數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，將DTH11檢測到的大棚溫-濕度信息實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心對獲取的信息進行分析、計算，得到溫室的蒸騰量及作物的需水信息，并與作物的需水標(biāo)準(zhǔn)進行對比分析，從而為設(shè)施農(nóng)業(yè)的輸、配水決策提供依據(jù)。

圖2 基于DTH11的大棚溫-濕度檢測系統(tǒng)Fig.2 Temperature and humidity detection system based on DTH11

2.3.3輸、配水信息化系統(tǒng)

輸、配水信息化模塊的主要功能是通過對基礎(chǔ)信息的綜合利用，采用灌溉自動控制設(shè)備實現(xiàn)精量灌溉與輸、配水過程的自動化。在綜合分析設(shè)施農(nóng)業(yè)水源特質(zhì)[23]、設(shè)施作物對水質(zhì)、肥料需求的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)的輸、配水系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由水量自動控制模塊、流量監(jiān)測模塊、水質(zhì)監(jiān)測模塊、水肥一體化模塊等部分構(gòu)成。

(1)水量自動控制模塊是輸、配水信息化系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要功能是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水的智能控制、遠程控制。水量自動控制模塊主要由控制終端(包括中心計算機、首部控制器、授權(quán)手機等)、閥門控制器、電磁閥等組成，該模塊系統(tǒng)構(gòu)成如圖3所示。

圖3 水量自動控制模塊構(gòu)成Fig.3 The constitution of automatic control module of water

如圖3所示，專家系統(tǒng)或用戶根據(jù)數(shù)據(jù)中心提供的作物生長實時信息、氣象信息、土壤墑情信息等，依據(jù)輸、配水決策標(biāo)準(zhǔn)，控制終端通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)向閥門控制器發(fā)送指令，從而控制電磁閥的開關(guān)，實現(xiàn)輸、配水的自動控制。水量自動控制模塊通過在工作過程中獲取的作物、土壤、氣象以及輸配水量等信息對輸配水過程進行實時反饋控制。

(2)流量監(jiān)測模塊。提高水資源的利用效率，降低設(shè)施農(nóng)業(yè)用水過程中的輸、配水損失是信息化系統(tǒng)構(gòu)建的主要目的之一。因此，需要在信息化系統(tǒng)中加入流量監(jiān)測模塊對設(shè)施農(nóng)業(yè)用水的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)測，并將流量信息實時反饋到數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對輸、配水過程的反饋控制，同時根據(jù)各環(huán)節(jié)水量的損失情況，對輸、配水管路網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化。另外，記錄不同作物的輸、配水信息，并將其與作物的生長狀況、氣象信息、產(chǎn)量等進行綜合分析，可以為優(yōu)化輸、配水決策模型提供依據(jù)。流量監(jiān)測模塊主要由流量計與水量信息監(jiān)測終端組成，該模塊與數(shù)據(jù)中心相結(jié)合，通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)將流量信息傳輸至數(shù)據(jù)中心，為輸、配水決策提供數(shù)據(jù)支持，其工作流程如圖4所示。

圖4 流量監(jiān)測模塊工作流程Fig.4 The working process of flow monitoring module

流量監(jiān)測模塊的主要硬件設(shè)施為流量計，一般可選用智能水表、電磁流量計、超聲波流量計等，其安裝位置一般為各級管路的入口與出口，以便計算輸、配水過程中的輸配水量及輸配水損失。

(3)水質(zhì)檢測模塊。由于設(shè)施農(nóng)業(yè)用水多為渠系水與地下水，水源中雜質(zhì)較多，而滴灌帶的內(nèi)徑一般為16 mm，滴孔直徑為1～1.2 mm，直接進行水資源的分配容易造成滴灌帶的堵塞；同時，由于滴灌管線對工作壓力有一定要求，一般滴灌管的工作壓力為0.4 MPa、滴灌帶為50～100 kPa，因此需要在整個系統(tǒng)中加入水質(zhì)檢測模塊。

水質(zhì)監(jiān)測模塊的主要功能是實現(xiàn)對輸、配水過程中水壓、水溫、流量等信息的檢測與控制，該系統(tǒng)主要由溫度傳感器、壓力傳感器、智能流量傳感器、調(diào)壓閥以及過濾設(shè)備等組成。其中，傳感器的選用一般結(jié)合實際需求，根據(jù)各類型傳感器的國標(biāo)進行選擇；過濾設(shè)備一般采用雙級以上的過濾設(shè)備，以保證水質(zhì)達到使用要求。離心泵取水后，首先通過水質(zhì)檢測系統(tǒng)對其壓力、溫度、流量等信息進行檢測，并將信息傳遞至數(shù)據(jù)中心；用戶根據(jù)數(shù)據(jù)中心的分析結(jié)果對系統(tǒng)進行控制，通過三級過濾設(shè)備對水中的泥沙等雜質(zhì)進行過濾，并通過調(diào)壓閥對水壓進行調(diào)節(jié)，使水質(zhì)和水量滿足作物生長以及灌水設(shè)備的需要。該模塊的工作流程如圖5所示。

圖5 水質(zhì)檢測模塊工作流程Fig.5 The working process of water quality inspecting module

(4)水肥一體化模塊。傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)中，農(nóng)技人員通常建造水池與肥池，采用先灌水、后灌肥、再灌水的灌溉方式，這就使得工作效率相對較低且造成了人工的浪費，而水肥一體化系統(tǒng)是解決這一問題的有效途徑[24]。

水肥一體化模塊主要由施肥決策系統(tǒng)及灌溉施肥自動控制裝置組成。該模塊工作時，首先需要對基質(zhì)有效養(yǎng)分進行測定，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能及肥料效應(yīng)，在合理用肥的基礎(chǔ)上，確定肥料的施用數(shù)量、施用時期以及施用方法；其次，通過對作物生長狀態(tài)進行判斷，確定作物需肥量，并采用灌溉施肥自動控制裝置完成對可溶性肥的配比；最后，通過輸配水系統(tǒng)完成對設(shè)施作物的施肥過程。目前，國內(nèi)外學(xué)者對施肥決策系統(tǒng)及灌溉施肥自動控制裝置進行了大量的研究[25-27]，例如，任周橋等[27]研究的基于知識庫的施肥決策系統(tǒng)能夠有效的對作物需肥狀況進行評價，目前已經(jīng)在30多個縣市區(qū)進行了應(yīng)用。

3 結(jié)論及建議

通過對國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化發(fā)展的現(xiàn)狀以及信息化系統(tǒng)發(fā)展需求進行分析，探討了適用于我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化發(fā)展的技術(shù)體系，分析了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與共享平臺、作物需水信息評價與檢測模塊、輸配水信息化系統(tǒng)的功能、構(gòu)成與工作過程，可以為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高效用水信息化的發(fā)展提供依據(jù)。

結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化的發(fā)展需求，提出以下建議：①隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、“3S”技術(shù)、機器視覺技術(shù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展，其在信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及作物需水信息檢測方面具有很大的應(yīng)用潛力，迫切需要加大應(yīng)用和推廣的力度，以提高設(shè)施農(nóng)業(yè)用水信息化的發(fā)展水平；②目前我國設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化程度較低[28]，這在很大程度上增加了信息化系統(tǒng)構(gòu)建的成本，制約了信息化水平的提升，因此提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘜⑹俏覈O(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要方向；③作物需水信息檢測設(shè)備及灌溉自動化設(shè)備是實現(xiàn)信息化的媒介，而目前我國針對作物生長狀態(tài)進行需水信息檢測的設(shè)備以及與滴灌帶、滴灌管線等配套的自動控制設(shè)備還比較缺乏，因此需要加大相關(guān)設(shè)備的開發(fā)力度，從而提高設(shè)施農(nóng)業(yè)用水的利用效率及信息化水平。

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