牙生·艾合买提
沙雅县英买里镇水管站 新疆阿克苏 842200
摘要：随着我国近年来农业生产技术的发展，农业生产中的科技含量不断提升，现代农业发展迅速，已经成为了农业发展的主流趋势。而智能灌溉则是现代农业的主要标志之一，同时也是推动现代农业发展的主要因素。我国属于农业大国，同时我国水资源不够丰富，因此针对智能灌溉技术的研究越来越受人们的关注。基于此，本文分析了现代农业智能灌溉技术的研究现状，并就现代农业智能灌溉技术的发展趋势进行探究，仅供大家参考。
关键词：现代农业；智能灌溉技术；研究现状；展望
引言：灌溉技术对农业生产会产生至关重要的影响，对提升农作物的产量和品质具有十分重要的意义。我国属于农业大国，但是由于我国的水资源不够丰富，进而会在很大程度上影响我国农业的发展。为突破水资源短缺的瓶颈，智能灌溉技术的研发至关重要。通过智能灌溉技术，可以科学计算与把控灌水定额，使农田的含水量符合农作物的生长需求，既能保障农作物的健康生长，也能有效缓解我国水资源短缺的问题，是保障我国农业可持续发展的重要措施。
1现代农业智能灌溉技术的研究现状
1.1无线传感网络技术的应用
无线传感网络技术的应用，是指将智能传感器按照相应的布局安装在灌溉农田之中，并通过无线通信的方式进行实时监测，对农田环境进行采集，并发送至灌溉系统集控中心。无线传感网络技术主要由协调器、传感节点以及路由器组成，能够完成对灌溉区域中的信息采集工作，同时进行数据的转换以及信息的交换。无线传感网络技术具有可靠性强、容量大以及功耗低等方面的特点和优势，通常会被应用到大规模的作物生产基地之中。无线传感网络技术在智能灌溉中的应用，可以构建一套完善的自动灌溉系统，通过传感器来监测土壤的温度和湿度。虽然该系统具有能耗低等方面的优势，但是也存在一定的不足，比如该系统在大规模的种植基地中的应用效果并不理想。为解决这一问题，需要结合GPRS网络相结合的方式来检测农田环境。通过这种方式，可以满足大范围农田数据监测的需求，极大的提升了数据的共享性，并且能够起到理想的节水效果。除此之外，对无线传感网络技术的应用，还结合了大数据技术以及智能控制技术等先进的技术形式，既能更加充分的进行数据挖掘，也能更加精准的计算灌区的需水量，进而可以实现自动化的智能灌溉。这种模式更为精确，应用效果更为理想，既能确保作物生长所需的水分供应，也能在很大程度上提升水资源的利用率。因此无线传感技术在未来有着十分广泛的应用前景。
1.2模糊控制技术的应用
模糊控制技术的应用是指结合大量实际灌溉数据分析总结的控制规则，并通过计算机来实现的智能化灌溉控制。相较于传统的控制方法，模糊控制最大的特点在于不需要知道被控制对象的数学模型。针对土壤难以建立起一套精确统一的数学模型，因此应用模糊控制技术可以取得十分显著的成效。模糊控制的推理能力以及知识表达能力较强，能够实现类似人的决策过程，进而极大的提升了农业灌溉的精度，是提升灌溉效果和用水效率的重要措施，因此针对模糊控制方法的研究深受人们的关注。比如张伶鳦等提出了基于调亏理论和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略，这种灌溉方式取得了十分显著的效果，调亏灌溉节水率可以达到20.5%，由此可见，模糊控制技术的作用和优势十分显著。总之，模糊控制技术在智能灌溉中的应用，无需被控制对象的数学模型，既能解决灌溉中的非线性问题，也在很大程度上提升了灌溉的精度。但是模糊控制技术自身也存在一定的局限性，比如控制规则难以进行更改。
为解决这一问题，需要加强对遗传算法以及粒子群优化算法的应用，通过更加先进的算法实现对模糊规则的动态寻优。这样一来，便可以实现对模糊控制规则的在线修改，有助于提升系统控制品质。
1.3神经网络技术的应用
在智能灌溉中应用神经网络技术是指通过计算机语言来模拟人脑神经的决策方式，进而对灌溉活动作出正确的指导。由于人工神经网络可以适应复杂的环境，并且能够实现多目标的控制，因此神经网络技术的应用具有十分显著的优势，同时，将神经网络与其他类型的控制原理相结合，进而构建更加优异的灌溉控制系统，这将会进一步提升智能灌溉的质量和效果。在灌溉控制领域中存在着两大难题，首先由于土壤具有非线性以及不确定性的特征，其次农田多环境因子之间的相互耦合。应用神经网络技术可以有效解决这两大难题，因此，针对神经网络技术的研究越来越受人们的重视和关注。比如，应用神经网络控制方法，构建灌溉水入渗深度预测模型，可以实现对灌溉水湿润深度的有效控制，进而能够降低深层渗漏，极大的节约了水资源。但是神经网络控制技术的应用也存在一定的局限性，由于农田的环境差异较大，因此难免会出现预测误差，无法保证预测的准确性。为解决这一问题，科学家采用了灰色预测方法与神经网络相结合的方式构建预测模型，这在很大程度上提升了预测的准确性。再比如，在我国的新疆地区棉花种植比较广泛，新疆地区的土壤偏碱性，并且多为砂质土壤，具有良好的透气性，这些都有助于棉花的生长。而针对棉田的灌溉，科学家设计了基于ZigBee与BP神经网络的棉田自动灌溉控制系统，该控制系统通过无线传感网络来获取农田环境，同时构建了BP神经网络的检测语境模型，可以实现对棉田灌溉的实时监控，极大的提升了棉田灌溉的效果。近年来，随着神经网络技术研究不断深入，目前已经实现了神经网络与模糊控制技术的融合，通过这种方式，可以使及其具备模拟人脑感知、推理等智能行为，极大的提升了智能灌溉技术水平，使机器能够模拟人类智能，极大的提升了灌溉的效率。
2智能灌溉技术的展望
国家对现代农业的发展十分重视，提出了“互联网+”的现代农业发展模式。在此背景下，智能灌溉技术作为现代农业的主要代表，其发展步伐将会不断加快。对于智能灌溉技术而言，是指农机装备可以自动结合作物生长需求以及土壤水分含量进行灌溉的模式，以免保障作物的健康生长。未来在智能灌溉技术中将会更多的应用到物联网技术、大数据以及云计算等先进的技术。比如，对于物联网而言，其属于信息全面感知、可靠传输以及智能处理的网络，在智能灌溉中应用物联网技术，可以实现“智慧农业”，对指定的灌溉设备进行智能化控制，保障土壤的湿度，为作物的生长创造更佳的环境。再比如对大数据技术的应用，可以充分发挥出大数据在管理、信息获取以及信息分析等方面的作用和优势，实施掌握作物需水量信息，同时挖掘海量农田环境数据，进而为灌溉决策提供更为精确的参考依据，提升灌溉决策的科学性。而对于云计算技术而言，可以通过电脑或者智能手机来监测农业生产场地的气象、土壤以及水源环境，这样一来，农民群众足不出户便可以随时掌握农田信息，进而结合农田信息控制远程设备进行灌溉。
结束语：近年来，随着我国现代农业的发展，对农业灌溉的准确性以及快捷性要求越来越高，因此针对智能灌溉的研究越来越受人们的重视。科技的发展与进步，为智能灌溉技术的完善提供了巨大的支持，使得智能灌溉技术更加完善，极大的提升了灌溉的质量与效率。
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