技术领域
[0001] 本发明涉及耕地质量控制技术领域，具体涉及用于保护性耕作的高水效耕层构建优化系统及方法。
相关背景技术
[0002] 在保护性耕作中，实现高水效耕层对于提高玉米产量和品质至关重要。高水效耕层是指通过科学的耕作和管理措施，使土壤具备良好的水分保持能力和渗透性能，确保作物在生长周期内能够获得稳定而适量的水分供应。然而，仅仅依靠秸秆覆盖和少耕或免耕技术还不足以实现高水效耕层，仍然存在水分供应不稳定、土壤通气性差、土壤结构受影响等问题，合理的灌溉和排水系统也是实现高水效耕层的关键。因此，做好保护性耕作的高水效耕层构建优化对作物的健康生长来说具有重要意义。
[0003] 现有技术由于灌溉系统的不完善以及田块间的差异，导致灌溉不均匀，进而影响高水效耕层的稳定性和作物生长的技术问题。
具体实施方式
[0016] 本申请提供了用于保护性耕作的高水效耕层构建优化系统及方法，用于解决现有技术存在保护性耕作的高水效耕层不完善，导致保护性耕作高水效耕层水分供应不稳定、土壤通气性差、土壤结构受影响，进而影响作物的健康生长和产量品质的技术问题。达到了更有效地优化构建高水效耕层，防止水分过多导致的水浸，提高水资源的使用效率，为玉米等作物的健康生长提供良好的土壤环境，从而确保作物健康生长的技术效果。
[0017] 下面，将参考附图对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
[0018] 实施例一
[0019] 如图1所示，本申请提供了用于保护性耕作的高水效耕层构建优化方法，该方法包括：
[0020] 获取目标区域的基础环境数据，结合目标玉米品种，进行田块划分，获得田块划分结果，所述田块划分结果包括多个耕作田块，并且，所述多个耕作田块具有属性标识。
[0021] 具体而言，保护性耕作是一种先进的农业耕作技术，旨在通过减少土壤的耕作次数，尽可能地保留土壤的覆盖物，如作物秸秆和根茬，以减少土壤的风蚀和水蚀，提高土壤的肥力和抗旱能力。高水效耕层是指通过合理的耕作和管理措施，使得土壤具有较好的水分保持能力和渗透性能，从而满足作物生长过程中对水分的需求。本发明适用对象为对水分敏感、需要稳定土壤环境以保证良好生长的作物，包括但不限于玉米，小麦、大豆以及高粱等。本实施例主要以玉米为例，首先利用地理资源中心、环境调查报告、GIS数据获取网站以及遥感技术等，获取目标保护性耕作区域的基础环境数据，所述基础环境数据是指直接影响玉米种植和生长的相关信息，包括目标区域的地形地貌、土壤条件、气候数据等。然后分析目标玉米的特性，包括目标玉米品种信息，以及目标玉米的水分需求、抗倒伏性、生长周期、根系分布等。根据目标玉米品种的特性，结合目标区域的基础环境数据，选择适合种植的地块，优先选取地势平坦、土壤肥沃、气候适宜的地块。最后将选定的地块，根据地块的形状、大小、土壤条件等因素进行划分，形成多个耕作田块，每个田块都具有明确的位置、形状和大小，且每个耕作田块设置有属性标识，包括田块位置、土壤类型、土壤肥力等。通过根据环境数据和目标玉米特性对田地划分，能够更好地评估不同地块的水分和养分状况，实现精细化管理。
[0022] 基于多个耕作田块，结合目标玉米品种的耕种需求，配置所述多个耕作田块的多个田面坡度，基于多个田面坡度进行田面平整。
[0023] 具体而言，在田块划分的基础上，分析每个耕作田块的土壤类型、土壤肥力、地势高低等基本特性。根据目标玉米品种的耕种需求，对各个耕作田块的田面坡度进行配置，配置过程需要避免积水和渗漏，保证玉米根系的水分供应。例如，根据玉米的根系发育特点，适当降低田面坡度有助于根系更好地吸收水分和养分；对于抗倒伏性较差的品种，可适当增加田面坡度，以改善排水条件，减少倒伏风险。基于确定的田面坡度进行田面平整工作，采取相应的工程措施来调整田面的坡度，使之达到配置的水平或者坡度范围。通过合理规划田面坡度，可以促进水分的合理流动，既防止水分过多导致的水浸，也避免水分不足影响玉米生长。
[0024] 根据所述多个耕作田块及对应的多个田面坡度，结合气候预测指标，遍历耕作样本库，通过相似度匹配，获取初始灌溉方案。
[0025] 具体而言，获取目标区域的气候预测数据，包括降雨量、温度、湿度、风速等。从多个耕作田块和对应的田面坡度提取关键特征，如土壤类型、田面坡度、位置、大小等，同时，从气候预测数据中提取与目标灌溉方案相关的气候特征，如预测降雨量、温度范围等。通过提取的数据，使用合适的算法，例如K最近邻算法、聚类分析等，在耕作样本库中寻找与当前条件最为相似的历史灌溉案例，从筛选出的最为相似案例中提取对应的灌溉方案，作为初始灌溉方案，包括灌溉时间、灌溉量、灌溉方式等。通过遍历获取初始灌溉方案，可以为不同的耕作田块定制个性化的灌溉方案，提高灌溉效率，减少水资源浪费，同时保证作物生长的需求得到满足。
[0026] 针对所述多个耕作田块，结合各田块的平面分布位置及高低位差，进行相邻灌溉影响分析，获取多个灌溉影响系数。
[0027] 具体而言，收集各个耕作田块的平面分布位置，包括但不限于田块的位置、面积、周长、形状、海拔高度、坡度等，同时通过地形图、卫星遥感图像或者实地测量获取田块之间的高低位差数据。根据收集到的数据，对相邻田块灌溉影响进行分析，分析高位田块灌溉时可能对低位田块产生的径流或渗漏影响，以及灌溉系统类型，评估灌溉时水分的扩散范围和速度，根据分析结果，计算每个田块对相邻田块的灌溉影响系数，该系数表示一个田块在灌溉时对相邻田块的影响程度，是介于0‑1之间的值，系数的大小取决于高低位差、土壤类型、灌溉系统类型以及水分流动流向等因素。通过分析不同田块之间的灌溉相互作用，从而能够制定出更为科学合理的灌溉计划，提高水资源的使用效率，减少水资源的浪费，同时确保作物的健康生长。
[0028] 基于多个灌溉影响系数进行初始灌溉方案修正，获取最佳灌溉方案，基于最佳灌溉方案进行高水效耕层灌溉。
[0029] 具体而言，在高水效耕层灌溉中，通过对获得的多个灌溉影响系数进行分析，能够识别出受相邻田块影响较大的可能导致水资源浪费或灌溉不均的田块并基于分析结果对初始灌溉方案中的灌溉时间、灌溉量、灌溉方式等参数进行调整，获得最佳灌溉方案。例如，如果某个田地受相邻田地灌溉的较大影响，可能需要减少其灌溉量。最后，根据最佳灌溉方案，对各个田块进行高水效耕层灌溉，通过优化调整后的最佳灌溉方案可以更好地控制灌溉水在土壤中的分布，提高灌溉水利用率、减少灌溉过程中的水资源浪费，进一步避免了过量灌溉导致的水分流失和土壤盐渍化，确保玉米生长的需求得到满足，同时提高水资源的使用效率。
[0030] 进一步的，所述获取目标区域的基础环境数据，结合目标玉米品种，进行田块划分，获得田块划分结果，所述田块划分结果包括多个耕作田块，并且，所述多个耕作田块具有属性标识，包括：基于目标区域的基础环境数据，提取土壤类型和土壤质地信息，进行土壤的灌溉和排水效率分析，获取灌溉效率评估结果和排水效率评估结果；根据目标玉米的品种，获取目标玉米的品种特性和最佳生长条件信息，所述品种特性主要包括根系分布、株高与耐涝抗旱能力；通过所述灌溉效率评估结果、排水效率评估结果和所述品种特性进行田块划分，获得田块划分结果，所述田块划分结果包括多个耕作田块，并且，所述多个耕作田块具有属性标识。
[0031] 具体而言，首先从目标区域的基础环境数据中，提取出土壤类型和土壤质地信息，如砂土、壤土、粘土等。基于土壤类型和土壤质地信息，评估灌溉水在土壤中的渗透速度、保水能力以及灌溉水分布均匀性，从而得到灌溉效率评估结果，同样基于土壤类型和土壤质地信息，评估土壤排水能力，包括地下水位、排水速度等，以获取排水效率评估结果。其中，渗透速度评估可以通过采集土壤样本，在实验室中进行渗透试验，直接测量土壤的自然渗透速度；保水能力评估可以通过烘干法或使用土壤水分传感器测量土壤的含水量，了解土壤的持水能力，土壤的砂粒、粉粒和黏粒等质地比例决定了其保水能力，通过土壤质地分析可以评估土壤的持水特性；灌溉水分布均匀性评估可通过田间试验在田间设置多个监测点，通过不同的灌溉方式进行灌溉，并测量不同位置的土壤含水量，评估灌溉水的分布均匀性，或根据HYDRUS等土壤水动力学模拟软件，输入土壤类型、质地、灌溉方式等参数，模拟灌溉水在田间的分布情况；地下水位评估可通过安装水位监测井，定期测量地下水位的高度，了解地下水的动态变化，或使用遥感技术，如雷达遥感监测大面积的地下水位变化；排水速度可通过在现场进行长期或短期的排水试验，评估土壤的排水速度性能。
[0032] 然后通过大数据收集目标玉米品种的相关数据，获取目标玉米的品种特性和最佳生长条件，品种特性主要包括根系分布、株高、耐涝抗旱能力等，根系分布包括深浅和广度。结合品种特性，确定目标玉米最佳生长条件，包括在不同气候条件下的最佳土壤湿度、光照、温度等条件。
[0033] 最后根据灌溉效率评估结果、排水效率评估结果和玉米品种特性，使用地理信息系统(GIS)或相关软件，将目标区域划分为若干个耕作田块，在划分过程中，根据灌溉效率评估结果、排水效率评估结果和玉米品种特性，调整田块边界，确保每个田块具有相似的灌溉和排水条件，并满足玉米生长需求。其中，根据灌溉效率评估结果以确保每个田块的灌溉效率相近，避免水资源浪费，根据排水效率评估结果以确保田块具有良好的排水性能，减少水涝对作物生长的影响，根据玉米的根系分布、株高和耐涝抗旱能力，确保合理分配田块，以满足其生长需求。每个耕作田块都分配有唯一的属性标识，包括土壤类型、田块位置、土壤肥力、灌溉需求、排水需求、适宜种植的玉米品种等信息，用于后续的田块管理、灌溉和排水优化设计等工作，实现了对目标区域玉米种植的精细化管理，提高农田管理的效率和精准度，同时提高水资源利用效率，确保作物的健康生长。
[0034] 进一步的，所述通过所述灌溉效率评估结果、排水效率评估结果和所述品种特性进行田块划分，获得田块划分结果，包括：通过所述灌溉效率评估结果、排水效率评估结果进行目标区域灌溉性能层级划分，获得多级灌溉区域分布图，所述多级灌溉区域分布图包括多个灌溉性能等级和多个排水性能等级；根据所述多级灌溉区域分布图，结合所述品种特性，进行玉米种植品种分配，获取种植品种分布图；基于灌溉时长需求，结合所述灌溉效率评估结果，确定多个田块面积，所述多个田块面积与所述多个灌溉性能等级一一对应；基于所述多级灌溉区域分布图、所述种植品种分布图，结合所述多个田块面积进行田块分割，确定多个耕作田块。
[0035] 具体而言，根据之前的灌溉效率评估结果，将目标区域划分为不同的灌溉性能等级，如高效灌溉区、中效灌溉区、低效灌溉区等。同时，根据排水效率评估结果，将目标区域划分为不同的排水性能等级，结合灌溉效率和排水效率评估结果，绘制多级灌溉区域分布图，所述多级灌溉区域分布图用于明确各个区域的灌溉和排水性能等级。然后根据多级灌溉区域分布图，结合目标玉米品种的特性，如根系分布、株高、耐涝抗旱能力等，以及品种的最佳生长条件，为不同灌溉和排水性能等级的区域分配适宜的玉米品种，并将每个区域和每个区域的种植品种信息整合到一张图上，形成种植品种分布图。
[0036] 接下来，根据灌溉效率评估结果，分析各区域所需的灌溉时长，即分析各个田块分别需要多长时间将单块田灌满。进而根据灌溉时长需求和灌溉效率评估结果，确定每个灌溉性能等级对应的田块面积，确保灌溉能够有效覆盖所有田块，多个田块面积与所述多个灌溉性能等级一一对应。最后，综合考虑多级灌溉区域分布图、种植品种分布图以及多个田块面积的信息，对目标区域进行田块分割，确定多个耕作田块，并为每个田块设定明确的属性标识，实现精细化的田块划分，提高农田管理的效率和精准度，同时提高水资源利用效率，确保作物的健康生长。
[0037] 进一步的，所述基于多个耕作田块，结合目标玉米品种的耕种需求，配置所述多个耕作田块的多个田面坡度，包括：基于所述多个耕作田块，获取对应的多个田块属性，包括性能等级、玉米品种和田块位置；基于所述多个田块属性，获取对应耕作田块的玉米品种特性，进行排水需求和灌溉需求评估；根据排水需求评估结果和灌溉需求评估结果，结合所述多个田块属性，进行田面坡度计算，获取多个田面坡度。
[0038] 具体而言，首先根据多个耕作田块，和多个田块的属性标识，获取对应的多个田块属性，包括性能等级、玉米品种和田块位置，其中，性能等级如灌溉性能等级和排水性能等级，田块位置为坐标信息或相对位置。然后根据田块属性中的玉米品种，查找或获取该品种的详细特性，包括根系分布、株高、耐涝抗旱能力等，所述根系分布影响水分吸收的范围，所述株高影响对水分的需求，所述耐涝抗旱能力决定了对水分过多或过少的容忍度。进而基于玉米品种的耐涝能力和田块的排水性能等级，评估每个田块的排水需求，如果玉米品种耐涝能力较差，且田块排水性能等级较低，则排水需求较高，同时基于玉米品种的耐旱能力、生长周期以及田块的灌溉性能等级，评估每个田块的灌溉需求，如果玉米品种耐旱能力较差，且田块灌溉性能等级较低，则灌溉需求较高。最后，基于排水需求评估结果、灌溉需求评估结果以及多个田块属性，综合计算田面坡度，获取多个田面坡度，以确保田块内水流的顺畅和灌溉的均匀性，所述坡度设定原则为对于排水需求较高的田块，设置较大的坡度以加快排水速度，避免水涝；对于灌溉需求较高的田块，在保障排水顺畅的前提下，尽量减小坡度以减少灌溉水的流失，为每个耕作田块制定更为精确的灌溉和排水策略，提高水资源利用效率，确保作物健康成长的同时优化作物生长条件，提升作物产量和质量。
[0039] 在一个实施例中，如图2所示，所述根据所述多个耕作田块及对应的多个田面坡度，结合气候预测指标，遍历耕作样本库，通过相似度匹配，获取初始灌溉方案，包括：获取多个耕作田块的详细信息，包括田块位置、田块面积、土壤类型、田面坡度；基于历史耕作数据，构建耕作样本库，所述耕作样本库包括不同耕作田块类型在不同气候条件下的灌溉方案；使用所述多个耕作田块的详细信息、气候预测指标，遍历耕作样本库进行相似度匹配，获取多个备选灌溉方案；将所述多个备选灌溉方案进行拆分融合，获取初始灌溉方案。
[0040] 具体而言，综合利用GIS软件、卫星定位技术、现场测量、数据计算和数据实验等多种技术，获得多个耕作田块的详细信息，包括各个田块的田块位置、田块面积、土壤类型以及田面坡度。收集历史耕作数据，历史耕作数据包括过去限定时间段中不同耕作田块类型在不同气候条件下的灌溉数据，如过去10年内不同耕作田块类型在不同气候条件下的灌溉数据。将历史数据按照田块类型、气候条件、灌溉方案等关键信息进行分类整理，并将整理好的数据存储在数据库中，形成耕作样本库，样本库中每个样本都包括田块类型、气候条件、灌溉方案等详细信息。
[0041] 接下来，从气象部门收集目标区域的气候预测指标，包括降雨量、温度、湿度、风速等，使用多个耕作田块的详细信息和气候预测指标，遍历耕作样本库中的每个样本。根据田块信息、气候条件等因素，使用欧氏距离、余弦相似度等算法，计算当前情况与样本库中每个样本的相似度。基于实际需求、数据可用性以及历史经验设定一个相似度阈值，相似度阈值是指一个数值，用于比较当前耕作田块的条件，如土壤类型、田面坡度、气候条件等与耕作样本库中历史样本的相似程度，当某个历史样本与当前情况的相似度高于这个阈值时，该样本就被认为是“相似”的，并会被选为备选灌溉方案的一部分。因此，基于相似度阈值筛选出相似度高于该阈值的样本，并从筛选出的样本中提取对应的灌溉方案，形成多个备选灌溉方案。
[0042] 最后，分析每个备选方案的优势和不足，获得每个备选灌溉方案的特点，根据每个备选灌溉方案的特点结合当前田块的实际情况，对方案进行拆分，提取出可重复利用或适应当前情况的灌溉策略。并将拆分后的灌溉策略进行融合，形成一套完整的、适用于当前多个耕作田块的初始灌溉方案。在融合过程中，需要考虑不同田块的面积、土壤类型、田面坡度等因素，以确保灌溉方案的合理性和有效性。通过比对融合，可以为每个耕作田块制定出既科学又实用的初始灌溉方案，从而提高水资源利用效率，促进作物健康成长，最终提升农业生产力。
[0043] 在一个实施例中，如图3所示，所述针对所述多个耕作田块，结合各田块的平面分布位置及高低位差，进行相邻灌溉影响分析，获取多个灌溉影响系数，包括：根据所述田块划分结果，获取各田块的平面分布位置；根据所述平面分布位置，确定田块相邻关系，并分别获取所述多个耕作田块的相邻田块的高低位置和灌溉方式；基于所述多个田面坡度，结合目标区域高程数据，计算获取所述多个耕作田块的多个高低位差；基于所述高低位置、高低位差和灌溉方式，进行相邻灌溉影响分析，生成所述多个耕作田块的多个灌溉影响系数，其中，所述灌溉影响系数为0～1时，对应的耕作田块受相邻田块的渗透影响，所述灌溉影响系数大于1时，对应的耕作田块存在水源流失影响。
[0044] 具体而言，首先通过GIS软件或地图数据，根据田块划分结果，获取每个田块的平面分布位置。根据平面分布位置，分析并确定田块之间的相邻关系，并对每个耕作田块，确定其相邻田块的高低位置和各自的灌溉方式，所述高低位置是指每个耕作田块相对于参考点，如海平面或某一固定点的高程数据，可以通过实地测量或使用地形图来确定，所述灌溉方式包括滴灌、喷灌、漫灌等。然后，基于多个田面坡度，结合目标区域地形高低起伏的高程数据，借助GIS软件中的地形分析功能，计算出每个田块相对于相邻田块的高低位差异，高低位差可以反映相邻田块之间的地势差异，进而影响灌溉水的流动。为高低位置、高低位差和灌溉方式每个影响灌溉水流动的因素分配一个权重或系数，以量化其对灌溉水流动的影响，例如，高低位置是决定水流自然流向的关键因素，当一个田块位于较高位置，那么它的灌溉水更有可能流向位于较低位置的相邻田块，因此，可以为高低位置分配一个较高的权重。最后，综合考虑所有相邻田块的影响，基于所述高低位置、高低位差和灌溉方式的权重或系数，计算出每个相邻田块对该田块的灌溉影响，得出该田块的灌溉影响系数。同理，获得目标区域每个田块的每个相邻田块对其的灌溉影响系数，生成多个耕作田块的多个灌溉影响系数。所述灌溉影响系数为具体的数值，表示影响程度，如果灌溉影响系数为0，表示相邻田块的灌溉水完全不会影响到对应的耕作田；如果灌溉影响系数为0到1之间，表示相邻田块的灌溉水对对应的耕作田具有渗透影响；如果灌溉影响系数大于1，则表示对应的耕作田块可能存在水源流失的问题，可能是因为该田块地势较低，且其相邻田块灌溉方式或灌溉量较大，导致灌溉水流向该田块，但超过了其承载能力，造成的水源流失。通过分析获得多个灌溉影响系数，可以更好地理解灌溉系统对相邻田块的影响，从而优化灌溉策略，避免过量灌溉导致的水分流失和土壤盐渍化，提高水资源利用效率，确保玉米生长的需求得到满足，同时提高水资源的使用效率。
[0045] 进一步的，该系统还包括：获取历史作物耕种数据，提取作物生长情况和作物种植周期进行分析，构建土壤恢复曲线；获取当前土壤样本，进行土壤状态分析，获取土壤状态分析结果；根据所述土壤状态分析结果，基于所述土壤恢复曲线，确定土壤间隔使用周期；基于所述土壤间隔使用周期，根据不同品种玉米的土壤破坏率，进行轮转耕作。
[0046] 具体而言，从农业数据库、农民合作社、农业研究机构等渠道收集目标区域的历史作物耕种数据，包括作物种类、种植时间、生长情况、作物种植周期等。并基于历史作物耕种数据中提取出关键信息，包括作物的生长情况和作物种植周期，生长情况如生长速度、病虫害发生率、产量等，作物种植周期如播种时间、收获时间等。然后，用统计软件或数据分析工具对关键信息进行处理和分析，确定作物生长对土壤养分和结构的影响，以及土壤在不同时间段内的恢复情况。根据分析结果，使用统计方法或建立数学模型构建土壤恢复曲线，所述土壤恢复曲线应反映了土壤在种植作物后随时间的恢复趋势。采集当前目标耕作区域的土壤样本，并对采集的土壤样本进行实验室分析，分析项目包括土壤质地、养分含量、pH值、有机质含量、微生物活性等，获取分析结果，即土壤状态分析结果，包括土壤的物理、化学和生物学特性，如土壤质地、有机质含量、pH值、营养元素含量、微生物活性等。
[0047] 接下来，将土壤状态分析结果与土壤恢复曲线相结合，确定土壤需要多长时间才能恢复到适合种植下一茬作物的状态，即确定土壤间隔使用周期，所述间隔使用周期用于确保土壤有足够的恢复时间，以维持或提高土壤肥力和生产能力。最后，通过比较历史不同品种玉米种植前后的土壤状态变化和专家经验，获取不同品种玉米的土壤破坏率，所述土壤破坏率用来评估每种玉米在生长过程中对土壤养分的消耗和土壤结构的破坏程度。进而基于土壤间隔使用周期和不同品种玉米的土壤破坏率，规划轮转耕作计划，轮转耕作计划是指选择合适的作物组合和种植顺序，确保在不同作物之间留有足够的间隔时间，以便土壤得到恢复。通过有效地规划和管理轮转耕作，减少了对土壤的长期损害，提高土壤质量和农业生产的可持续性，进而能够提高农作物产量和质量。
[0048] 实施例二
[0049] 基于与前述实施例中用于保护性耕作的高水效耕层构建优化方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了用于保护性耕作的高水效耕层构建优化系统，其中，该系统包括：
[0050] 田块划分模块11，所述田块划分模块11用于获取目标区域的基础环境数据，结合目标玉米品种，进行田块划分，获得田块划分结果，所述田块划分结果包括多个耕作田块，并且，所述多个耕作田块具有属性标识；
[0051] 田面坡度配置模块12，所述田面坡度配置模块12用于基于多个耕作田块，结合目标玉米品种的耕种需求，配置所述多个耕作田块的多个田面坡度，基于多个田面坡度进行田面平整；
[0052] 初始灌溉方案获取模块13，所述初始灌溉方案获取模块13用于根据所述多个耕作田块及对应的多个田面坡度，结合气候预测指标，遍历耕作样本库，通过相似度匹配，获取初始灌溉方案；
[0053] 相邻灌溉影响分析模块14，所述相邻灌溉影响分析模块14用于针对所述多个耕作田块，结合各田块的平面分布位置及高低位差，进行相邻灌溉影响分析，获取多个灌溉影响系数；
[0054] 初始灌溉方案修正模块15，所述初始灌溉方案修正模块15用于基于多个灌溉影响系数进行初始灌溉方案修正，获取最佳灌溉方案，基于最佳灌溉方案进行高水效耕层灌溉。
[0055] 进一步，所述田块划分模块11还用于执行以下步骤：基于目标区域的基础环境数据，提取土壤类型和土壤质地信息，进行土壤的灌溉和排水效率分析，获取灌溉效率评估结果和排水效率评估结果；根据目标玉米的品种，获取目标玉米的品种特性和最佳生长条件信息，所述品种特性主要包括根系分布、株高与耐涝抗旱能力；通过所述灌溉效率评估结果、排水效率评估结果和所述品种特性进行田块划分，获得田块划分结果，所述田块划分结果包括多个耕作田块，并且，所述多个耕作田块具有属性标识。
[0056] 进一步，所述田块划分模块11还用于执行以下步骤：通过所述灌溉效率评估结果、排水效率评估结果进行目标区域灌溉性能层级划分，获得多级灌溉区域分布图，所述多级灌溉区域分布图包括多个灌溉性能等级和多个排水性能等级；根据所述多级灌溉区域分布图，结合所述品种特性，进行玉米种植品种分配，获取种植品种分布图；基于灌溉时长需求，结合所述灌溉效率评估结果，确定多个田块面积，所述多个田块面积与所述多个灌溉性能等级一一对应；基于所述多级灌溉区域分布图、所述种植品种分布图，结合所述多个田块面积进行田块分割，确定多个耕作田块。
[0057] 进一步，所述田面坡度配置模块12还用于执行以下步骤：基于所述多个耕作田块，获取对应的多个田块属性，包括性能等级、玉米品种和田块位置；基于所述多个田块属性，获取对应耕作田块的玉米品种特性，进行排水需求和灌溉需求评估；根据排水需求评估结果和灌溉需求评估结果，结合所述多个田块属性，进行田面坡度计算，获取多个田面坡度。
[0058] 进一步，所述初始灌溉方案获取模块13还用于执行以下步骤：获取多个耕作田块的详细信息，包括田块位置、田块面积、土壤类型、田面坡度；基于历史耕作数据，构建耕作样本库，所述耕作样本库包括不同耕作田块类型在不同气候条件下的灌溉方案；使用所述多个耕作田块的详细信息、气候预测指标，遍历耕作样本库进行相似度匹配，获取多个备选灌溉方案；将所述多个备选灌溉方案进行拆分融合，获取初始灌溉方案。
[0059] 进一步，所述相邻灌溉影响分析模块14还用于执行以下步骤：根据所述田块划分结果，获取各田块的平面分布位置；根据所述平面分布位置，确定田块相邻关系，并分别获取所述多个耕作田块的相邻田块的高低位置和灌溉方式；基于所述多个田面坡度，结合目标区域高程数据，计算获取所述多个耕作田块的多个高低位差；基于所述高低位置、高低位差和灌溉方式，进行相邻灌溉影响分析，生成所述多个耕作田块的多个灌溉影响系数，其中，所述灌溉影响系数为0～1时，对应的耕作田块受相邻田块的渗透影响，所述灌溉影响系数大于1时，对应的耕作田块存在水源流失影响。
[0060] 进一步，所述系统还包括：土壤恢复曲线构建模块，所述土壤恢复曲线构建模块用于获取历史作物耕种数据，提取作物生长情况和作物种植周期进行分析，构建土壤恢复曲线；土壤状态分析模块，所述土壤状态分析模块用于获取当前土壤样本，进行土壤状态分析，获取土壤状态分析结果；土壤间隔使用周期确定模块，所述土壤间隔使用周期确定模块用于根据所述土壤状态分析结果，基于所述土壤恢复曲线，确定土壤间隔使用周期；耕作确定模块，所述耕作确定模块用于基于所述土壤间隔使用周期，根据不同品种玉米的土壤破坏率，进行轮转耕作。
[0061] 以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
[0062] 本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变形在内。
