墒情监测及灌溉预报系统

随着水资源的短缺，提高作物的水分利用效率成为农业节水的关键。墒情监测是确定作物水分生产力、制定灌溉定额、实现灌溉预报的基础工作。墒情的时间和空间变异性很大，监测点的位置和数量直接影响灌溉时间和灌溉量。ENVIdata-M墒情监测及灌溉预报系统通过集合土壤、作物、气象数据，实现区域墒情监测和分析，已成为提高灌溉预报水平的必要工具。
ENVIdata-M系统墒情监测
       ENVIdata-M系统通过数据采集器连续测量土壤剖面的土壤水分、温度和电导率，还可同时采集大田的温湿度、风速、风向、辐射、光谱、作物温度等参数，实现农田小气候的全方位观测。观测数据通过ENVIdata Internet 遥测软件发送到系统数据库，灌溉预报软件通过分析大田的水、土、气、作物的历史数据和目前信息，提供下次的灌溉时间和灌溉量。
    墒情监测的布设可在同一个田块的不同作物种植区，也可在不同村、乡、县或省。各测点的数据数据推送模式，经Internet 发送到远程的系统数据库。系统数据库可接收来自100个测点的墒情等农田小气候数据。这种新设计比传统的用电话猫将数据发送到服务器更稳定、更可靠，费用更低。
ENVIdata-M 系统数据库即可安装在用户的计算机上，也可安装在远程服务器上（如澳作服务器）。选择澳作服务器时，用户无需维护数据库，澳作服务器可帮助用户监控大田测点硬件系统的运行状态。用户只要能上网，即可监测墒情，做灌溉预报。
ENVIdata-M系统灌溉预报
通过实时远程遥测墒情、降雨量、农田小气候信息，综合工程、农艺、管理等节水措施，根据天气预报资料、土壤结构、作物生育期，结合水源供应情况、科学预测预报不同土壤类型、不同种植结构、不同可供水量条件下的农田水分动态状况，给出适宜灌水时间和适宜灌水量，实时跟踪土壤墒情变化，及时调整预测预报结果，并能够通过网站定期向农民发布预报结果，指导农民适时、适量灌溉，实现科学灌溉、节水灌溉。
ENVIdata-M的灌溉预报软在国内外已经使用了近二十年。功能设计合理，操作方便。

• 针对每个地块的特点进行最优化灌溉管理

通过土壤水分数据，计算每个地块的作物耗水量。根据当前的日耗水强度、天气变化和历史资料，预测下次的灌溉时间和确切的灌溉量。确保每个地块的作物一直都处于最佳的土壤水分状况。对不同的的田块、作物进行分类管理，协调灌水次序。
2、为土壤改良、地下水位管理、盐渍化、养分淋溶等问题提供合理的依据
可监测土壤剖面的水分运移与变化，发现过涝、土壤板结和深层渗漏等问题，从而为我门改良土壤、地下水位管理、盐分和养分的调控提供合理的参考。
3、提供了科研和生产应用的多种公式和函数
作物相对水分利用率；作物累积日耗水量，用于预测产量；存贮作物生长季节内的长期日耗水资料；计算作物生长速率，如直径。 
4、通过研究作物各种性状的参数与土壤含水量、气象数据的关系，完成对作物产量与品质的调控
       软件可将用户选择的气象、作物参数和土壤含水量制作成关系图。测定的作物参数，输入软件后和土壤含水量进行相关分析，可确定作物生长期内的需水量和进行其他许多方面的研究。
5、图形功能：可分别作时间图、深度图。
 
Time graphs（时间图）：显示整个季节的土壤湿度变化；灌溉和降水的供给量和有效利用量；计算的土壤水分日变化量
                
Depth grahps（深度图）：显示某一时刻的土壤剖面，反映土壤容积含水量在剖面上的变化。显示作物扎根深度；确定根系活动范围和各层次的耗水量；研究和分析土壤改良、地下水位管理、盐渍化、养分淋溶等问题，确定由于灌溉过量或者灌溉不足而造成的土壤的过湿或过干等问题。
 
6、灌溉预报
灌溉日期和灌溉量可按如下条件是否满足实施：土壤湿度达到低限时的日期（通常为补灌点）；在给定的日期，土壤湿度达到饱灌点所需的灌水总量；低限可以是补灌点，或者由公式计算出，或者随季节而变化，以下为低限的计算方法。
灌溉可以一个文件的形式输出，文件包括位置序号、灌溉总量、灌溉日期，文件可以由用户制定，或者由系统自动生成。软件计算灌溉的经济效益。

 
ENVIdata-M系统可采集的参数
土壤：水分、温度、电导率、土壤CO2
植物/作物：冠层温度、高度、茎干变化、液流
气象：降雨量、温度、湿度、风速、风向、气压、蒸发、辐射
光谱：NDVI、可见光、紫外、近红外、远红外
ENVIdata-M系统应用
澳大利亚农场、加利福尼亚的酒葡萄园、瑞士的甘蔗种植园、南非的苹果园、肯尼亚的蔬菜种植园，新疆建设兵团在棉花的灌溉管理中已经采用该系统的灌溉预报模块，研究根系的吸水模式和耗水量。
中科院生态研究网络，森林生态系统野外定位研究站，农科院、林科院，水科院、国家973项目等采用该系统的野外土壤、植物、气象监测单元进行水量平衡、能量平衡研究。
中国水科院大兴实验基地采用完整的土壤水分、温度、电导率测量系统，实时传输数据到网站上。用户只要能上网，可随时在网站上收取和查看数据。