【正文】 TDR(TimeDomainRefleetometry)時域反射法是一種快速測量技術(shù)，其原理是高頻電磁脈沖在土壤中傳播的速度依賴于土壤的介電特性，而在一定的頻率范圍內(nèi)(soM一IOGHZ)，礦物質(zhì)、空氣和水的介電特性為常數(shù)，且水的介電常數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他物質(zhì)，因此電磁脈沖的傳播速度主要跟土壤的容積含水量相關(guān)。（2）輸水管網(wǎng)，這部分主要是把水源輸送到不同灌溉區(qū)終端的噴頭。其中土壤墑情的采集和傳輸以及灌溉控制指令的傳輸均可通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。無論灌溉區(qū)域大小，完全由計算機(jī)控制，根據(jù)土壤的吸水能力，作物種類，作物生長階段和氣候條件等定時、定量、定位為農(nóng)作物供水。此外，通過對作物信息和作物環(huán)境信息建立數(shù)據(jù)倉庫，建立產(chǎn)量與周圍環(huán)境變量的模型，可以預(yù)測以后的作物收成。傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我國信息領(lǐng)域少數(shù)位于世界前列的方向之一。換句話說，我國農(nóng)業(yè)用水的 55％浪費掉了，水資源嚴(yán)重短缺以及水資源利用率偏低嚴(yán)重制約著我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。其根據(jù)作物生長的土壤性狀，調(diào)節(jié)對作物的投入，調(diào)動土壤生產(chǎn)力，以最少的或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。從控制工程的角度來講，精準(zhǔn)灌溉表示在土壤、氣候、作物、水源和灌溉設(shè)施等約束條件下，通過對灌溉方式、時機(jī)、速度、水量等實施精準(zhǔn)控制，使農(nóng)田水勢保持在適宜作物生長的最佳狀態(tài)，即農(nóng)田水勢的最優(yōu)化控制。同年，美國《商業(yè)周刊》評價無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是人類未來四大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。通過離子、生物傳感器可以獲知農(nóng)田中的土壤養(yǎng)分，包括土壤有機(jī)質(zhì)、PH 值、氮、磷、鉀以及交換性鈣和鎂的監(jiān)測，然后通過節(jié)點定位技術(shù)或在中心節(jié)點安裝 GPS 芯片可以確定缺少養(yǎng)分的區(qū)域，從而實現(xiàn)精確的施肥灌溉。以色列位居沙漠邊緣，降雨量少，年降雨量僅 20～50mm，是一個極度干旱少雨、土壤瘠薄的國家，發(fā)展精準(zhǔn)灌溉對他們至關(guān)重要，為克服區(qū)域水源缺乏，以色列目前已經(jīng)研制出世界上最先進(jìn)的噴灌、滴灌、微噴灌和微滴灌等精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，完全取代了傳統(tǒng)的溝渠漫灌方式。雖然,將無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)中的技術(shù)尚不多見，但近幾年來，隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)深入研究，利用無線傳感網(wǎng)實施農(nóng)田精準(zhǔn)灌溉已被證明是可行的且擁有廣闊前景。該方式也可以減少滲透但是一般適合于大面積均勻灌溉如苗圃、園林、草坪等。烘干法是把土壤放在105℃地烘箱內(nèi)烘烤8一10小時，土壤樣本恒重后，計算土壤樣本烘烤前后的重量差，結(jié)果用重量含水率表示。綜合考慮成本及測量精度，采用自主開發(fā)FDR（頻域反射法）傳感器的方式，測量土壤水分，以降低系統(tǒng)成本，同時保證水分采集的精度。（3）噴頭，用于把水分散成水滴均勻的撒在種植區(qū)。該方法可以大大降低輸水過程中的滲透和蒸發(fā)，但是種植區(qū)的滲漏仍不可避免。國內(nèi)現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，節(jié)水供水系統(tǒng)發(fā)展得也很快，但大多停留在以單片機(jī)控制為核心技術(shù)基礎(chǔ)上，與國外發(fā)達(dá)國家有一定的差距。藍(lán)會立、張認(rèn)成、毛思文(2005)針對目前我國倉儲行業(yè)糧情檢測系統(tǒng)存在的不足，提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案，主要進(jìn)行了無線溫度傳感器節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計，用來監(jiān)測糧食儲備庫溫度的變化，具有精確度高、穩(wěn)定、使用方便的特點。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所經(jīng)過近十年的努力，在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器端機(jī)、移動基站和應(yīng)用系統(tǒng)等方面均取得了重大進(jìn)展。國家發(fā)改委、科技部、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部和水利部聯(lián)合發(fā)布的《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱》明確指出:發(fā)展高效節(jié)水型農(nóng)業(yè)是國家的基本戰(zhàn)略,改進(jìn)田間灌水技術(shù)是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重點；鼓勵應(yīng)用精準(zhǔn)控制灌溉技術(shù)；提倡適時適量灌溉；加強(qiáng)農(nóng)作物水分生理特性和需水規(guī)律研究；積極研究作物生長與土壤水分、土壤養(yǎng)分、空氣濕度