大数据技术在高效节水灌溉中的应用研究

大数据技术在高效节水灌溉中的应用研究

王琴

河南黄河河务局信息中心   河南郑州     450003

摘要：高效节水灌溉技术的实施不仅受到灌溉方法的制约，还需深入考虑如何在降雨、温度和植物需水量等多个因素的影响下，达到更深层次的节水管理。通过设置排水设施和渗透破坏区可以有效地减少渗流量，提高土体渗透性，降低渗漏水量。大数据技术不仅是建立模型、分析发展趋势和预测结果的有力工具，而且将其与节水灌溉技术相结合，有助于进一步提升节水灌溉技术的科技水平。如今，节水灌溉领域已经开始采用大数据技术，这为相关研究提供了宝贵的参考资料。本文对大数据技术在高效节水灌溉中的应用进行了简要分析。

关键词：大数据技术；高效节水灌溉；应用

1现代化高效节水灌溉系统的整体架构

现代高效节水灌溉系统呈现出智能化、自动化的特点，通过计量装置和数据平台进行节水管理。通过分析现有技术并结合我国实际情况，要求使用基于物联网的高性能节水方法和设计工作。从总体设计的角度来看，节水系统通常有以下主要组成部分。 第一，传感监控子系统 该系统由多个独立的办公室组成。首先要提到的是传感器。这只是为了测量和记录农作物的生长情况以及各种环境下的情况，比如温度、湿度、光照等环境。在水领域，我们可以提供气象监测仪、土壤温湿度传感器、数字水表等设备，及时监测土壤墒情、湿度、雨、叶、水等措施，提供必要的信息。用于慈善活动。另外，还可以根据作物的需水量来设计灌溉的时机和次数，从而提高水分的利用效率。其次，是关于水管理设备。在自动化灌溉系统中，泵、阀门、管道和管道集成在一起来控制水和灌溉过程。通过管理这些水资源，可以实现定期、高效的用水。另外，通过无线传输的方式将采集到的信息传送给控制中心，可以及时掌握灌溉状况和相关情况。第三项是关于网络通讯的模块。将各种传感信息通过无线网络传输到中央服务器或其他终端进行分析处理，并对需要的反馈参数和操作信号进行发送和接收。传感器和远程控制系统都需要数据或指令的传输。在智能化的高效节水灌溉系统中，我们采用了LoRa（远程无线通信）、4G、5G等网络传输技术。这些网络通信模块主要由通信基站和相应的通信设备组成。同时通过对各种传感信息进行采集分析并传输给智能终端，从而实现灌溉用水实时监测和管理。第四点是关于远程操作和数据处理平台。高效节水灌溉系统需要通过各种设备和软件来进行操作。将高效节水灌溉技术与大数据和物联网技术相结合已经变得不可避免，而远程操作则依赖于物联网技术来完成，同时，精准灌溉和节水灌溉也高度依赖数据平台。通过对高效节水灌溉技术和大数据分析进行分析，提出了一种基于云计算的远程监控模型，并设计出相应的智能终端软件。远程操作和数据平台构成了高效节水灌溉系统的核心控制部分。

2大数据技术在高效节水灌溉作业中的应用场景分析

2.1大数据在农业灌溉水量调度中的应用

工业和日常生活用水相比，农业灌溉所需的水资源明显更多，这表明在农业灌溉过程中实施高效的节水策略是非常有意义的。我国传统农业生产是以大水漫灌为特征的粗放型生产方式。早期采用的漫灌方法效率不高、用水量巨大，已经不能满足节水灌溉的需求，但这种落后的灌溉方式在一些农业生产区仍然没有得到彻底的消除。随着科学技术发展，人们逐渐认识到利用现代高新技术来降低农作物生产成本，是实现精准灌溉的有效途径之一。尽管滴灌、微灌和喷灌等节水灌溉方法确实提高了水资源的使用效率，但它们并不能有效地控制如气温、降雨和土壤湿度等环境变量，也没有最大化地利用水资源。随着大数据时代的到来，传统粗放型的灌溉模式逐渐被淘汰，而精准化、精细化的智能灌溉系统成为未来发展方向。通过在农业灌溉过程中融入大数据技术，我们可以利用这些大数据对各种环境变量进行精确的监测，从而更科学地预测和管理农业灌溉的用水量。以我国北方农牧交错地区为研究对象，利用“互联网+”思维，将大数据分析应用于传统的农业灌溉管理之中，形成一种新型农业灌溉系统——大数据农业灌溉系统。这一高效且节约水资源的灌溉方法能有效地减少农业灌溉所需的水量，而且其建设规模和覆盖的农业生产区域越广泛，节水的效果也就越明显。目前世界各国都非常重视利用大数据进行灌溉管理，以提升水资源利用率，减少水资源浪费。

2.2大数据在高标准农田灌溉设施中的应用

溉技术在农业生产中发挥着重要作用，是提高农产品质量的重要因素。在当今农业中，高效节水技术可以提高用水效率，减少水资源浪费，降低农业生产成本。随着节水要素的不断进步，节水设备逐渐被认为是高科技农业的重要组成部分。满足当今农业发展对水资源的需求，应提高用水水平，减少废水排放量，保证农作物正常生长发育，提高农作物产量。传统的耕作方法往往没有足够的数据支持，往往依靠农场工人的工作来确定最佳种植时间、用水量和需水量。然而，人们的经验与真实数据并不相同，因此不容易影响农作物生长的真相。为了提高用水效率、节约用水，需要配置水资源并建立精确的数学模型来指导灌溉过程。得益于大数据的支持，农业结构中安装了多种类型的传感器和监控设备。该设备可以实时采集栽培领域的大量数据，通过数据分析和数据挖掘，创建农作物的生长模型，从而明确各个生长阶段的用水需求，知道如何利用农业用水。灌溉。同时，应根据实际情况选择合适的节水设计。如果不做到这一点，就只是创建了一个水源涵养，而其他配套领域还没有完成，那么最终就无法创建一个大规模的农业体系。因此，有必要建立完整的高标准农田水利工程体系。大数据为高新技术领域规划和发展提供重要信息依据

。

2.3大数据在灌溉区节水评价中的应用

在灌区进行节水评价时，主要依据是用水量，目标是减少该地区的用水量，保证农作物和其他植物的生长，实现节水。随着信息技术的快速发展，大数据处理技术的不断发展，为信息化管理、建设提供了便利的条件。节水评估涉及将现有数据与过去的数据进行比较，并在更广泛的时间范围内探索水的效益。因此，有必要加强灌区节水的研究和思考。我们需要建立一个大数据库，不断收集和整理水信息，这将为灌区节水措施提供良好的研究数据。这些建议和措施对于降低生产成本、提高经济效益、实现节水具有重要意义。

结束语：总之，通过对灌溉区进行节水效益评价，可以发现其实际节水程度与节水效益之间存在着一定差距。此外，在进行农业用水调度、建设高标准农田、评估灌溉区的节水效果等任务时，大数据技术为我们提供了至关重要的数据支持。要实现大数据技术与节水灌溉技术的完美结合，关键在于构建一个健全的数据收集和存储系统，设计并开发多种用户端设备，从而达到数据驱动的节水灌溉效果。

参考文献：

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