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作物需水信息采集技术与设备
日期:2014-04-02 


  主要完成单位:中国农业科学院农田灌溉研究所
  主要完成人员:段爱旺,张寄阳,周清波,马孝义,王一鸣,孟兆江,刘祖贵,王景雷,高胜国,王利民
  起 止  时 间:2003年01月—2010年12月

  获 奖  情 况:2013年河南省科技进步二等奖
  内 容  提 要

  (1)首创了基于驻波原理的土壤含水率测定技术,研制出具有自主知识产权的SWR系列管式和针式土壤水分传感器及其配套仪表共8种新产品,已实现产业化,打破了国外产品在我国市场长期垄断的局面;

  (2)改进完善了以MODIS数据源为基础的热惯量模型和植被供水指数模型,建立了基于ENVISAT-ASAR的微波遥感水分模型,研发了土壤墒情遥感监测系统,并实现了全国范围的业务化运行;

  (3)研发了适合树木和大田作物使用的植株蒸腾速率测定仪,以及作物茎直径变差监测设备等4种新产品,其技术性能与国外同类产品相当,成本大幅度下降,为实现规模化产业生产并服务于生产实践打下了良好的基础;(4)发明了国内首款“傻瓜式”灌溉预警装置,实现了实时灌溉预报技术的产品化,在我国北方缺水地区具有很强的实用性和较好的通用性;(5) 确定了主要大田作物和温室经济作物的水分亏缺诊断指标阈值,构建了多源信息融合的温室作物精量灌溉决策方法和基于墒情监测的大田作物灌溉预报方法,研发了基于WEBGIS 的灌溉管理与决策支持系统。
      项目实施过程中,共形成6项主导技术与方法及其配套的15种产品与设备,获得23件知识产权,其中发明专利8件、实用新型专利6件、计算机软件著作权9件;在国内外学术期刊发表70篇论文,其中被三大检索(SCI、EI、ISTP)收录20篇;出版专著4部。

  研制的SWR系列土壤水分监测设备已实现产业化,广泛应用于我国水利、农业部门的科学研究,以及区域墒情监测、抗旱减灾系统的建设中;开发的土壤墒情遥感监测系统,从2006年开始服务于全国农作物的墒情遥感监测业务运行,为农业部及各地农业主管部门进行农业生产管理与决策提供了科学依据;以SWR土壤水分测定仪、灌溉预警装置、灌溉管理与决策系统等成果为基础的集成技术在河南新乡、焦作、商丘,以及新疆建设兵团农六师等地累计推广3700万亩,节水12.9亿m3,产生了显著的社会经济效益。



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