我国是一个农业大国,农业灌溉的规模越来越大,农业方面的用水量逐年上升。多年来人们在进行农作物操作时,源源不断地进行浇灌,造成了大量水资源的浪费。节水灌溉技术能够适时、适量地进行灌溉,实现更高的输出效率,改变了传统的灌溉方式,可以缓解中国水资源不足的情况。历史经验和事实证明,发展节水灌溉是农业生产高产量、高质量和高效率的基本条件,是农业可持续发展的关键。我在参与实施国家“863”项目“玉米精准作业系统研究与应用”的过程中,积累了大量土壤水分、干旱模型等农业生产数据资料,为了更好地组织和管理这些数据,进行了基于GIS的土壤墒情监测及抗旱管理决策系统的研究,利用该系统,可为农业生产节水管理和分析决策奠定基础,从而提高农业用水的利用效率,提高灌溉水平,减少农业用水量。本文主要内容如下：(1)明确了土壤墒情的数学模型,实现了土壤墒情预报技术。在研究土壤与土地质量指标与评价方法的基础上,通过评估各个历史时期所监测土壤的体积含水量、蓄水量和土壤相对含水量等一些相关指标,对土壤水分季节变化规律、垂直变化规律进行分析,建立出相对应的土壤墒情数学模型,再结合试验地块的目前土壤墒情监测数据,进行比对和分析,做出参考作物需水量的预报,最后用实测数据来检验预报模型的准确性。(2)以GIS技术为支撑,结合遥感图像和实验地块的水文、气象、地理等信息,建立了一个旱情信息数据库系统。该系统利用SQL server2005为平台对原始数据进行管理,它能够对土壤墒情的发生、发展及变化进行实时的监视和分析。(3)进行了土壤水分实时监测的研究。采用土壤水分传感器、数据采集模块等硬件设备采集了实验地块的土壤墒情的相关信息,并以无线传输的方式实现了该块土地监测数据的实时传输。(4)利用GIS技术、人工智能技术和无线网络监测等技术,研制了基于GIS土壤墒情监测及抗旱管理决策系统。该系统实现了对实验区土壤墒情的历史数据、目前监测点采集的信息数据的查询、遥感图像的访问、系统的使用、数据的更新等功能。整个系统不仅界面美观,结构清晰,而且还具有可扩展性、智能化和可视化功能。整个系统将土壤墒情信息采集、动态监测、分析、管理、决策与空间信息管理融为一体,同时将系统应用在吉林省榆树市国家“863”实验区,能够直观、动态的反映出试验区土壤墒情的趋势,取得了较好的结果。