农田实时灌溉制度理论研究及管理系统研发
水是生命之源,生存之本.随着工农业生产的发展,各部门用水量急剧增加,再加上我国水资源时空分布不均及水资源利用效率低下,使我国农业水资源供需矛盾日趋突出.节水成为人类的共识,灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段.国内外的实验表明:科学的用水管理可节水20%.
本文通过引进国外先进的软硬件技术产品,借鉴澳大利亚的EnviroScan/WaterSense的成功经验,在学习、消化和吸收的基础上进行开发和转化,研制了农田实时灌溉管理系统,用以改善旱区农业水资源优化配制手段,提高我国水资源利用率.
本文针对目前我国国内在农业灌溉管理方面尚缺乏基于Web的跨平台跨系统的在线实时灌溉管理系统及配套设备和技术的情况,以Java为开发语言,MyEclipse为集成开发平台,应用J2EE平台技术,采用Struts、Spring和Hibernate框架的三层架构,研究了系统的开发模式,确定了研发系统的总体设计和开发思路,运用非充分灌溉理论,结合作物需水规律和水量平衡原理,最终构建了面向Web的B/S模式农田实时灌溉管理系统.本系统基于国家水利部948项目的硬件设备,通过实时定时自动录入华北水利水电学院节水试验田的观测数据,并进行模型模拟和参数率定,通过模拟值和实测值的对比,得到较为合理的结果,并结合实际情况对Kc进行实时修正.系统包含9大功能模块,具有实时监控、远程控制及实时在线优化的特点,可为北方灌区的干旱综合评价提供理论依据和决策参考.
本文首先概述了系统开发的背景、目标、意义;其次论述了国内外有关灌溉制度和灌溉系统的研究现状,指出了存在的问题及发展趋势,概括了本文的技术路线及主要研究的内容;再次,对国外的系统和本系统进行了对比分析;然后,抽象出了本系统的需求分析、总体的设计目标、系统流程图和功能结构图,初步搭建了系统框架,并对各模块的相关功能及层次进行了设计;进而,在系统框架的基础上,建立了实时灌溉预报模型及在线优化分配的数学模型,并结合实际情况对模型进行实时修正;最后,对本系统所涉及的技术体系及各功能模块的实现情况进行了总结,并提出了展望.
- 作者：
- 许龙宾
- 学位授予单位：
- 华北水利水电学院
- 专业名称：
- 水文学及水资源
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 马建琴
- 关键词：
- 农田实时灌溉制度；管理系统；功能模块；软件开发
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