目前通用土壤水分传感器测量的精度不高，并且只能分立式测量土壤水含量，大面积组网监测很困难，因此现急需一种分布式、网络化、精度高的测量土壤水分的系统装置。本论文研究基于TDR（时域反射）技术的高精度智能化土壤水分传感器，并结合ZigBee无线数据传输接口，实现一种无线数据传输、采集速度快、测量精度高，可大规模组网的多点分布式土壤水含量远程监测系统。TDR土壤水分传感器具有精度高误差小、安全无辐射以及测定结果不易受土壤类型的影响，可实现长期自动监测等优点。本论文阐述了土壤水分与土质介电常数的关系，明确时域反射法测量土壤含水量的原理和方法，设计及制作土壤水分传感器，同时对无线组网传输进行了深入的研究，通过对几种无线技术的对比分析，采用ZigBee技术进行无线数据传输。对设计测量系统中的各个模块分别进行了测试，包括水分传感器的标定与测试、ZigBee无线传感网的数据传输测试、多传感器数据校验传输测试，并对系统的可靠性与参数进行了分析。分析结果表明基于时域反射技术测量土壤水分系统具有操作便捷、测量速度快、精度高等优点，与无线数据传输接口结合，能够实现大规模的组网监控，可对农业土壤水分测定进行智能化管理，为用户测定土壤水分提供了便利的条件。