基于土壤水势的干旱预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤灌溉领域，尤其涉及一种基于土壤水势的干旱预警系统。
【背景技术】
[0002]我国自2006年11月1日开始实施《气象干旱等级》，作为用于监测干旱灾害的国家标准，其规定了全国范围气象干旱指数的计算方法、等级划分标准、等级命名、使用方法等，并界定了气象干旱发展不同进程的术语。然而气象干旱不等同于干旱受害，气象干旱，指某时段由于蒸发量和降水量的收支不平衡，水分支出大于水分收入而造成的水分短缺现象。
[0003]而农作物是否受旱需要从农作物的生理角度来衡量，干旱受灾导致农作物生育受阻是其核心因素，其主要条件是大气降水偏少，使土壤含水量降低到不能满足农作物正常生长发育所需的生理和生态用水，也就是作物无法在当前气象条件下自由的从土壤中获取生理生态所需用水。
[0004]目前，土壤中水分的多少有两种表示方法:一种是以土壤含水量表示，分重量含水量和容积含水量两种，二者之间的关系由土壤容重来换算。另一种是以土壤水势表示，土壤水势的负值是土壤水吸力。土壤含水量受土壤质地变化影响较大，在描述土壤干旱程度方面代表性较差，例如；某些区域土壤含水量是10%的时候，农作物并非缺水，而另外一些区域即使达到土壤含水量30%，植物却需要灌溉。相反，土壤水势从能量的角度更能有效描述土壤干旱程度，而且不受土壤质地的直接影响，具有很强的代表性和普遍性。因为土壤水势是土壤水所具有的势能，土壤饱和时土壤水势的绝对值小，土壤含水量低时土壤水势的绝对值大。土壤水势绝对值的大小反映了土壤水分运动和植物吸水的难易，也就是说农作物是否受旱可以从土壤水势角度来描述，因此，可以优先考虑土壤水势作为干旱评估模型因子。
[0005]我国的干旱监测等级评价指标如果以农作物是否受旱作为最核心和最重要的反映指标，对于增加干旱程度的可比性，制定合理的灌溉计划，发挥节水农业综合技术优势及水利工程综合效益，提高抗旱决策的科学性、主动性将具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]抟术问题
[0007]有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，建立全新的干旱预警系统，从而更有效的对干旱状况做出预警。
_8] 解决方案
[0009]为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种基于土壤水势的干旱预警系统，包括:至少一个土壤水势检测装置，连接至所述至少一个土壤水势检测装置的数据传输总线，与所述数据传输总线连接的数据采集器，通过互联网与所述数据采集器连接的专用服务器，所述专用服务器上配置有干旱预警模型，用来根据所述土壤水势检测装置检测的数据做出干旱预警。
[0010]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，还包括用户端，通过互联网与所述专用服务器信号连接，用来接收所述干旱预警。
[0011]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，所述数据传输总线通过有线方式或者无线方式与所述至少一个水势检测装置连接。
[0012]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，所述无线方式为蓝牙或者Wifi连接。
[0013]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，所述数据采集器为GPRS数据采集器，采用推送方式向所述专用服务器传输数据。
[0014]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，所述专用服务器利用地理信息系统将水势数据分类存储。
[0015]对于上述干旱预警系统，在一种可能的实现方式中，所述用户端是计算机或手机或智能移动终端。
[0016]有益效果
[0017]通过采用土壤水势检测装置检测土壤水势，根据本实用新型实施例的基于土壤水势的干旱预警系统能够从农作物的受旱角度对干旱做出预警。
[0018]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
【附图说明】
[0019]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。
[0020]图1示出根据本实用新型一实施例的基于土壤水势的干旱预警系统的结构框架图。
【具体实施方式】
[0021]以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0022]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0023]另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
实施例
[0024]图1示出根据本实用新型一实施例的基于土壤水势的干旱预警系统的结构框架图。如图1所示，该干旱预警系统主要包括:
[0025]在一种可能的实现方式中，该干旱预警系统包括:至少一个土壤水势检测装置，用来检测田间土壤的水势情况。
[0026]数据传输总线，连接至所述至少一个水势检测装置，将所述至少一个水势检测装置检测到的田间的土壤水势数据汇总并发送至数据采集器。数据总线和水势检测装置之间可以采用有线连接方式或者无线连接方式，例如蓝牙连接、Wifi连接等方式进行数据传输。
[0027]数据采集器，使用有线或者无线的方式连接数据传输总线。数据采集器采用低功耗设计，能够接收数据传输总线传来的田间土壤水势数据，并将其处理后发送至专用服务器。其中，数据采集器可以采用低功耗的GPRS数据采集器采集数据，也可以采用能够联网的基于Wifi传输的数据采集器，只要能够接收总线数据并将其发送至专用服务器即可。数据传输的方式可以是普通的客户端-服务器(CS方式)，也可采用从数据采集器推送(PUSH)的方式向专用服务器发送数据。
[0028]专用服务器，通过Internet互联网与数据采集器信号连接，接收数据采集器传送来的土壤水势数据，将其依据GIS系统(地理信息系统)把土壤水势数据分类存储。在专用服务器中设置了干旱预警模型，依照数据库中预先记录的不同区域所种植作物在这个生长阶段对应的生理需水的阈值，对比土壤水势数据，推算出该区域是否受到干旱威胁。
[0029]用户端，通过Internet互联网与专用服务器信号连接，可以接收专用服务器发送的基于干旱预警模型生成的干旱预警信号并显示，用户端也可以向专用数据库的干旱预警模型传递参数，人工设定干旱预警模型中的参数。其中，客户端可以以邮件方式、短信方式、专用应用程序(APP)方式、微信等及时通讯方式接收干旱预警信号，用户端可以是计算机、手机、智能移动终端等终端设备。
[0030]其工作原理为:在田间设置至少一个水势检测装置，用来实时检测田间的水势数据；通过与水势检测装置连接的数据总线将数据传递给数据采集器，数据采集器将接收到的土壤水势数据处理成能够发送的格式，通过Internet互联网发送到专用服务器。专用服务器接收到数据采集器发送来的土壤水势数据后，利用预先存储的干旱预警模型判断当前土壤水势数据对应地区的作物的水势情况，并判断是否进行干旱预警；若满足干旱预警模型的预警条件，则专用服务器向用户端发送干旱预警，提醒用户当前地区可能发生旱情。
[0031]需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了基于土壤水势的干旱预警系统如上，但本领域技术人员能够理解，本实用新型应不限于此。
[0032]这样，通过利用土壤水势检测装置，根据本实用新型上述实施例的基于土壤水势的干旱预警系统能够以作物是否干旱作为干旱预警标准，能够从农作物的受旱角度对干旱做出预警。
[0033]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于土壤水势的干旱预警系统，其特征在于，包括: 至少一个土壤水势检测装置，连接至所述至少一个土壤水势检测装置的数据传输总线，与所述数据传输总线连接的数据采集器，通过互联网与所述数据采集器连接的专用服务器，所述专用服务器上配置有干旱预警模型，用来根据所述土壤水势检测装置检测的数据做出干旱预警。2.根据权利要求1所述的干旱预警系统，其特征在于:还包括用户端，通过互联网与所述专用服务器信号连接，用来接收所述干旱预警。3.根据权利要求2所述的干旱预警系统，其特征在于:所述数据传输总线通过有线方式或者无线方式与所述至少一个水势检测装置连接。4.根据权利要求3所述的干旱预警系统，其特征在于:所述无线方式为蓝牙或者Wifi连接。5.根据权利要求1所述的干旱预警系统，其特征在于:所述数据采集器为GPRS数据采集器，采用推送方式向所述专用服务器传输数据。6.根据权利要求1所述的干旱预警系统，其特征在于:所述专用服务器利用地理信息系统将水势数据分类存储。7.根据权利要求2所述的干旱预警系统，其特征在于:所述用户端是计算机或手机或智能移动终立而。
【专利摘要】本实用新型涉及基于土壤水势的干旱预警系统，包括至少一个土壤水势检测装置，连接至所述至少一个土壤水势检测装置的数据传输总线，与所述数据传输总线连接的数据采集器，通过互联网与所述数据采集器连接的专用服务器，所述专用服务器上配置有干旱预警模型，用来根据所述土壤水势检测装置检测的数据做出干旱预警。通过采用土壤水势检测装置检测土壤水势，根据本实用新型实施例的基于土壤水势的干旱预警系统能够从农作物的受旱角度对干旱做出预警。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN205049564
【申请号】CN201520802895
【发明人】翟建青, 王艳君, 苏布达, 赵成义
【申请人】国家气候中心, 南京信息工程大学, 中国科学院新疆生态与地理研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月13日