1.节水灌溉技术在国内外的应用
1.1国外技术
在国外许多发达国家,利用计算机电子信息技术进行节水灌溉的技术已经开始高速发展。在这方面最有经验的当属以色列,以色列在电子信息技术应用于农业中技术走在国际的前端,水利自动化以及信息化建设在以色列的应用十分广泛。在以色列,农业灌溉技术一般采用滴灌或者是微灌的方式,其中微灌方式都是采用计算机控制,将湿度传感器埋在与土壤里,这种湿度传感器可以将土壤温度信息传回来。还有一些传感系统可以检测出植物的茎还有果实对的直径,并且根据这些信息来制定对于植物的灌溉的间隔。在以色列,科技已经发展到可以在家里利用电脑技术自由控制农业灌溉过程,以色列已经根据技术的发展研究出了一系列的农业自动灌溉的配套阀门,这些阀门对于农业灌溉的便利性有着突出的作用。世界上微灌面积最广的国家是美国,这是因为美国对于电磁阀品种的研究十分广泛,品种规格十分丰富。有的电磁阀一站可以在一天之内多次开启,所以对于微灌频繁的特点比较适合,在温室内的使用效果十分显著。
1.2国内技术
据统计,我国农业用水的灌溉用水系数为0.4~0.5,发达国家系数为0.7~0.8。所以我国的农业节水潜力还是很大的。我国的灌溉自动化技术以及电子信息化技术一般应用在高等院校或者科研中心,在农业技术方面还没有进一步推广,所以现在仍然属于实验研究阶段。目前的灌溉技术还是依赖于进口产品以及技术。
2.农业灌溉中的关键技术
我国是一个农业大国,在农业的发展中,农民实施的发展策略一直没有与现代化的信息技术相结合,我国的信息化农业一直处于试验阶段,没有真正的做到与实际相结合,所以信息技术以及手段的落后,导致了我国在农业发展中一直处于劣势地位。因此,发展信息技术对于新时期农业的发展来说就是当务之急。想要数字技术在农业中得以应用,主要要用到以下几方面技术:
2.1微电子中的传感技术
水利信息的自动化采集,是通过对于信息采集点的合理布置以及对于各种水利信息方面的监控指标通过传感器转化成电子信号,然后传送到控制中心,这样就实现了对于水利的远程自动化遥测以及遥控。
2.23S技术
水资源的空间分布以及信息可视化的有效手段。CIS技术中最大的特点就是CIS可以将水利信息中反映出来的各种信息与反应空间位置的图形有机的相结合,并且根据用户的需要对于所反映的数据进行分析与处理,把反映出的信息与空间信息结合起来,用可视化的手段将这些信息提供给使用者;RS技术在近年来广泛被应用于区域土壤以及制备的旱情监测中,并且正在成为水资源的合理配置以及灌溉决策的依据。
2.3通信技术的应用
水力资源的传播以及共享必须要依赖于通信网络技术,所以通信网络技术对于农业灌溉技术来说是十分重要的。
2.4计算机辅助的设计技术
计算机辅助设计是计算机辅助设计以及计算机辅助制造的简称,在水利勘测的设计和水电制造等等领域中中房都有着广泛的应用。
2.5专家系统的设计
专家利用知识库以及模型库、推理机等等技术,对于农业在节水方面的知识还有专家在这方面的经验进项定量化的表达和决策,尽量做到因地制宜和水利利用的随机应变。除此之外还有数学的模式技术以及数据库技术。这些技术都是农业灌溉中的关键技术,想要发展好农业技术就要保证这些技术的发展。
3.利用计算机技术对于农业生产过程进行控制
3.1农业的生产过程
一般情况下是在露天的环境中进行的,所以农业生产一般具有生产周期较长,受环境因素影响较大的特点。因此,为了提高农业的生产效率,可以采取利用计算机技术,对农业的生产过程进行模拟与控制,从而形成“工程化农业”这项技术的实施基础是计算机技术与数学模型,采用模拟过程与优化原理相互结合的手段进行农业生产过程的模拟实验。由于计算机的模拟过程具有多源、多维、动态、实时以及数据信息等比较全面的特点优势,所以这项技术可以对于农业生产过程中的现象以及过程进行一定的模拟,从而达到合理的利用农业资源、降低生成的成本以及盖身上台的环境的目的。从而可以提高农作物的质量和产量。这项技术已经在我国得到了一定的发展与利用,并且也取得了比较大的效益。计算机控制技术在改善生产产量与质量的过程中还做到了智能控制温室,并且对于温室中的温度与环境进行实时监测,利用普通日光温室的基础上利用现代计算机技术中的自动控制技术、智能传感技术以及人工智能技术还有专家系统等高科技的手段,在计算机技术的控制下使作物的生长于季节没有关系。
3.2节水灌溉计算机辅助设计系统
目前,在我国农业节水灌溉在我国的发展十分迅速,例如节水滴灌的方式就被广泛应用于我国的新疆地区,在新疆,每年都有广泛的土地需要进行节水灌溉的设计,所以现在节水灌溉的规划设计变得也越来越重要,管网的优化设计以及水利设计,制图材料的计算都需要花费很长的时间,以及大量的人力精力。据统计得出完成一个一般的项目需要熟练地节水灌溉设计人员设计三到四个工作日才可以完成。所以,国家为了解决这些难题,负责农业信息化的工程技术科技研究中心研制出计算机节水灌溉辅助设计系统。这种系统在人力、物力、财力等方面都达到了一定节约的目的。
4.结语
节约用水是我国的公民都应该遵守的良好美德,我国现行的可持续发展政策中,节约用水无疑贯彻实施这一政策的最正确决策。我国是一个农业大国,在农业的发展中,我国每年的用水量非常大,而用水的系数却不高,水的利用率低的情况下就会造成资源利用率低,水的浪费程度高,与我国发展可持续化的战略政策不符,所以利用高科技手段进行农业节水是我国的必行之策,除此之外,我国十分重视对于新农村建设问题,并且将发展现代化农业的提上了日程之中。高科技节水技术在国外的发展十分充分,在我国却一直处于低谷阶段,并且我们可以从以色列等国家看出,高科技节水对于农业节水问题的解决来说十分有益,所以说,发展高科技用水、高科技控制农业是我国的当务之急,也是必走之路。
作者:宋建峰 单位:兵团灌溉中心试验站
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