水资源既是农业的命脉,更是社会经济发展与人类生存的命脉。合理配置农田用水资源,施行精细农业是中国特色社会主义走可持续发展道路的必然选择。本文基于传输原理,结合无线传感器网络,设计开发了一种新型的土壤水分测量系统。本文首先针对现有土壤水分测量系统存在不足,结合系统需求分析,设计了土壤水分测量系统的总体方案；研究了土壤介电特性技术和电磁波传输原理,分析了土壤介电常数影响因素,进行了土壤水分传感器传输线的设计和其等效模型的分析；针对介电法测量土壤水分传输线延时不易测量、成本昂贵的缺陷,提出一种通过测量环形振荡器信号频率的方法代替测量传输线延时,来测定土壤的介电常数,并在此基础上通过FFT变换,完成对信号频率的测定,降低其他干扰信号对测试的影响。其次研究了无线传感器网络技术,设计了基于ZigBee和GPRS技术的土壤水分测量系统的硬件,构建了土壤水分测量系统平台；在硬件架构的基础上进行了传感器节点、无线传感网络主节点和远程数据监测中心上位机相关功能的软件开发。最后对传感器节点数据采集处理功能、系统数据通信功能和远程监控中心的客户端软件进行了实验。本文设计开发的基于传输原理的土壤水分测量系统,结合了ZigBee和GPRS无线通信技术,实现了同时对大面积土壤体积含水率的远程监测,在精细农业节水灌溉领域具有重大的应用价值。