水是人类的生命线，人们的日常生活中处处都离不开水，而目前全世界范围内水资源严重紧缺。同时，我国又是一个农业大国，传统人工灌溉方式的不合理导致的水资源浪费严重，是造成水资源短缺的原因之一。此外，我国的农业正面临着生产方式和种植结构的调整，而节水灌溉系统的应用与发展是实现我国灌溉信息化的重要途径。将GIS技术和物联网技术相结合可以解决传统的节水灌溉在时效性和动态性上的缺陷。本文首先介绍了节水灌溉系统的研究背景、目的、意义以及国内外发展现状等内容，从而确立了本文的研究目标、研究内容和技术路线，随后介绍了物联网的概念、主要特征和关键技术。其次本文对系统的体系结构进行了研究，并对整个系统研究过程中所应用到的多元数据的集成，数据处理、存储与决策分析技术，以及WebGIS技术等关键性技术进行了总结和分析。再次本文针对如何实现一个基于GIS的大田节水灌溉智能控制物联网应用系统进行了总体设计。在需求分析的基础上，运用GIS技术和物联网技术，实现示范区内核心示范村典型地块的气象、墒情、苗情的远程监测，通过建设高效率、低能耗、低投入、多功能的大田节水智能灌溉工程，做到实时监测、智能分析、自动控制、精细化管理，从而实现大田灌溉水资源的高效利用和精准灌溉。最后，基于系统的总体设计，进行了系统的实现与应用，主要包括GIS功能、实时监控功能、灌溉控制功能、预报决策功能、统计分析功能、基础数据管理功能。本文针对理论研究及系统开发过程中出现的问题进行了总结，并对系统的未来发展进行了展望。