在現代農業發展進程中,智能灌溉已然成為提升農業生產效率、實現水資源高效利用的關鍵技術手段。隨著科技的不斷進步,智能灌溉領域持續創新,專家系統控制技術的應用更是為其注入新活力。然而,我國智能灌溉專家系統技術發展與國外仍存在一定差距,深入探究其研究現狀與發展趨勢,對推動我國大田智能灌溉技術進步意義重大。
專家系統控制技術是我國智能化控制發展的重要組成部分,其依據國內農業智能灌溉專家的專業知識和實踐經驗,將這些知識轉化為控制規則語言,以此對灌溉系統進行精準控制,進而提升灌溉的科學性。該系統主要由專業知識庫、邏輯推理機、分析管理機制和專業知識提取管理系統構成,其中專家學者管理系統是核心所在。
《2025-2030年全球及中國智能灌溉行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,農業專家系統基本結構涵蓋知識庫、推理機、知識獲取機構、解釋機構、人機接口和資料庫等。知識庫和推理機是系統的關鍵部分,知識庫的質量直接關係到系統的可靠性,推理機則是系統運行的動力源泉。知識獲取機構負責領域知識的獲取與整合,解釋機構用於向用戶闡釋推理結果和過程。
專家控制具有顯著特點:一是利用專家知識和經驗,以規則語言表示,通過推理決策解決問題,無需精確數學模型;二是具備透明性,能清晰說明推導流程,增強用戶對系統的信任;三是可靈活更新專業知識,實現知識的不斷創新。
農業專家系統融合現代農業技術、網際網路與信息技術,通過綜合分析各類農業知識、經驗、數據和模型,得出最優解決方案,推動智慧農業發展。將其應用於農業灌溉,能夠大幅提升灌溉自動化水平,賦予灌溉系統檢測、決策和預報等功能。
在實際應用中,2009 年開發的新型農田灌溉問題自動過程管理系統,可自動收集信號、監測數據,依據農田氣象、土壤墒情等信息做出灌溉決策並執行;2014 年研發的新型稻田自動節水農田灌溉系統,利用專家系統和先進技術實現水稻全生育期自動智能灌溉,提高泵站生產效率;2015 年基於模糊自動化控制技術的節水灌溉方法和專家決策系統,針對小麥不同生長階段設計灌溉系統,確保合理灌溉;2016 年基於網絡與農村物聯網技術的荔枝園信息收集與智能灌溉專家決策系統,實時收集環境信息,完成需水量測算、灌溉決策等功能;2017 年基於農業物聯網的自動智能農業灌溉預報專家決策管理系統,綜合多參數完成灌溉預報決策,優化節水策略;2019 年基於物聯網和人工智慧技術的山區柑橘智慧澆灌專家系統,實時檢測果園環境,實現精準灌溉。
這些實踐表明,專家系統控制技術整合了農業水利領域專家的知識經驗,解決複雜灌溉問題,更新專業知識,為農業灌溉科學化建設提供有力支持。物聯網技術的發展也為智能灌溉提供了更強大的信息收集和處理能力。
結合 2025 年的國情,農業專家系統的充分應用和推廣需要注重與多種科學技術的融合。未來,農業通信網絡技術、「3S」 信息技術、人工神經網絡、農業資料庫系統等眾多農業信息技術將逐步應用於智能灌溉領域,這種多技術融合將為智能灌溉帶來新的發展機遇,推動其不斷創新。
網絡技術的快速發展為信息和專家系統的傳播提供了便利。未來,基於網絡的智能灌溉專家系統將成為主流,實現資源在網絡上的順暢共享,提升系統的社會生命力和使用價值,使智能灌溉能夠更高效地服務於農業生產。
目前,我國參與農作物生產和田間管理的人員大多為農村居民。隨著農業發展、微機普及、軟體成本降低以及農戶綜合素質提升,農戶將成為智能灌溉專家系統的重要使用群體。智能灌溉專家系統的普及化,將使更多農戶受益於先進的灌溉技術。
我國已加入WTO,農產品市場逐漸國際化。智能灌溉專家系統的發展需要兼顧國內外市場需求,建立既符合我國國情又適應國外需求的農產品專家體系,拓展智能灌溉的市場空間,提升我國在全球農業智能灌溉領域的競爭力。
總結而言,2025年智能灌溉行業在專家系統控制技術的推動下,呈現出蓬勃發展的態勢。專家系統控制技術在智能灌溉中的應用,有效解決了諸多灌溉難題,提高了灌溉的科學性和自動化水平。未來,隨著多技術融合、網絡化與數據共享、普及化和國際化等趨勢的發展,智能灌溉領域有望迎來更多符合我國國情的創新成果,為我國農業現代化發展提供更強有力的技術支撐,推動我國農業向綠色生態、高品質方向持續邁進。
更多智能灌溉行業研究分析,詳見中國報告大廳《智能灌溉行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料,深度剖析各行業發展態勢與趨勢,為您的決策提供堅實依據。
更多詳細的行業數據盡在【資料庫】,涵蓋了宏觀數據、產量數據、進出口數據、價格數據及上市公司財務數據等各類型數據內容。