节水灌溉智能决策与管理专家系统研究.pdf

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节水灌溉智能决策与管理专家系统研究摘要节水农业是一个长期的世界性课题，如何在发展中国家以信息技术为载体，发展节水农业是从事节水研究的一个重要组成部分。在农业信息技术中以专家系统为代表的智能化系统，将节水农业领域的科学研究成果与农业专家系统相结合，应用于农业生产，对于普及、推广节水型的灌溉农业，起到了重大的推动作用。本文从节水灌溉的基本原理入手，分析了灌溉预报中的各个参量，提出了节水灌溉决策的依据，以中科院合肥智能所研制的智能化农业信息技术开发平台为系统开发工具，运用知识工程和信息技术原理，将节水灌溉领域内的专家知识、经验和多年来的科研成果与计算机软件相结合，开发完成了节水灌溉智能决策与管理专家系统。本系统的组织结构主要由知识库、数据库、人机界面、解释机构和推理机等部分组成，知识库与推理机相互独立，扩充性很强；与此同时，本系统将农业专家系统与多媒体技术、瓻等类型的外部对象相集成，系统直观、形象、人机交互界面友好，且使用与操作简捷方便，易学易懂。系统以甿为应用平台，综合运用推理、预测、解释等机制，为用户实现节水灌溉决策与管理咨询服务。系统的功能和研究的主要成果：喔仍けㄓ刖霾咦幽？灌溉预报是农田水分管理的主要内容，是对一定条件下作物的灌水日期及灌水定额作出预测。该子模块从节水灌溉的基本原理入手，分析了灌溉预报中的各个参量，通过人机对话，输入所需预报地块的土壤、作物、气象以及水文地质等参数，该系统即可推理出该田块需不需要灌水、灌水时间、灌水定额，以及对应于不同灌水策略下的供水成本与增产效益，切实帮助农民作出最佳的节水灌溉决策．同时还利用多媒体介绍了国内外先进的节水灌溉技术，帮助农户根据作物生育期及水源情况选用较好的灌溉方式，使得有限的可用水量发挥较大的经济效益．可见这一系统主要是立足田间，面向农户，来进行灌水预报与决策。懒克氲孛婀嗨幽？针对目前我国灌区中小型渠道的主流衬砌方式—颓溃治霰冉狭擞肫湎嘤Φ募种量水技术。采用镅员嘁胧褂镁ǘ雀摺⒐魈匦越虾玫钠降着孜锵咝瘟水槽时的测流程序，并与专家系统集成，帮助农户计算当预报该地块需要灌水时渠道的来水流量。同时，农户通过选择该地块所采用的地面灌水方法，依据前面计算出的渠道流量即可迅速得到灌溉该块地需要的时间及费用．┮底酆瞎芾碜ḿ蚁低橙砑
基于节水灌溉智能决策与管理专家系统的研究，开发出“农业综合管理专家系统”软件，取得了国家计算机软件著作登记证书，并首次在陕西省宝鸡峡灌区总干二支五泉农民用水协会投入应用。该软件可使用于北方地区农作物的管理，方便快速地解决农民在农业生产中遇到的实际问题，具有操作简单、提供信息直观的特点，包括节水灌溉智能决策专家系统、夏玉米综合管理专家系统、小麦栽培综合管理专家系统和油菜综合管理专家系统四个子系统。该系统可为灌区管理者以及农户提供作物全生育期节水灌溉的辅助决策，并将先进的节水灌溉技术向信息闭塞、技术落后的农村地区推广，从而为灌区农户进行节水生产提供科学决策和咨询服务，以达到节约用水和增加农民收入的目的。关键词：节水灌溉；管理决策；专家系统；灌溉预报
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