基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，涉及资源优化决策交叉领域，土壤湿度监测模块，执行土壤湿度调整计划，实时监测农田土壤湿度时序数据，并通过时间序列分析和K‑means聚类，获取土壤湿度时序数据和农作物产量间的关联规律；生成湿度监测报告模块，根据土壤最优湿度范围，利用动态规划混合优化算法，通过实时跟踪最优土壤湿度阈值对土壤湿度调整计划进行优化，并生成农田土壤湿度监测报告。通过作物水分生产函数和多目标遗传算法耦合的优化模型，结合蒙特卡洛全局敏感性分析识别土壤最优湿度范围，实现了湿度‑产量非线性关系的精准量化建模，规避静态土壤湿度阈值弊端，提升水分胁迫预警灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及资源优化决策交叉领域，特别是基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统。

技术介绍

1、在精准农业领域，基于物联网的土壤墒情监测与灌溉控制技术是现代农业资源管理的核心手段。现有方法通常采用多源数据采集系统获取环境参数，并应用时间序列分析模型预测湿度变化。典型技术流程包括利用卡尔曼滤波融合多传感器数据生成土壤湿度栅格图谱，通过预设阈值规则触发灌溉设备。近年来随机森林等机器学习算法被引入作物健康评估体系，结合历史减产率数据构建干旱风险预警机制，该类方法在提升灌溉决策准确性方面已形成较完备的技术框架。

2、当前常规方法在实施中存在两方面的局限：其一，对土壤湿度时序动态的响应机制依赖静态阈值规则，未能依据作物生理阶段特征实时量化水分胁迫临界点，影响水分利用效率；其二，多目标协同控制中采用线性权重分配策略，难以精准平衡产量增益与能耗控制的非线性耦合关系。尤其在干旱风险窗口期，上述局限性可能导致灌溉动作滞后或无效灌溉资源消耗。

技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。

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【技术保护点】

1.一种基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述相关环境参数包括土壤类参数、气象类参数、作物生理参数、土壤理化性质以及地形数据；

3.如权利要求2所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述对农作物健康状态进行评估，具体步骤如下，

4.如权利要求3所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述通过LSTM时间序列和滚动时域动态规划算法分析土壤湿度水平并结合未来降雨量和温度变化，生成土壤湿度调整计划，具体步骤如下，

5....

【技术特征摘要】

1.一种基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述相关环境参数包括土壤类参数、气象类参数、作物生理参数、土壤理化性质以及地形数据；

3.如权利要求2所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述对农作物健康状态进行评估，具体步骤如下，

4.如权利要求3所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述通过lstm时间序列和滚动时域动态规划算法分析土壤湿度水平并结合未来降雨量和温度变化，生成土壤湿度调整计划，具体步骤如下，

5.如权利要求4所述的基于物联网的农田土壤湿度智能监测系统，其特征在于：所述通过时间序列分析和k-means聚类，获取土壤湿度时序数据和农作物产量间的关联规律，具体步骤如下，

6.如权利要求5所述的基于物联网的农田...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝慧，高亚静，杨淑兰，何婷，方丁海，
申请(专利权)人：临沂嘉正环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：