方案介绍
本方案结合土壤传感网络与小型农业气象站，通过物联网、无线通信和智能分析平台，实现对农业生产环境中土壤和气象要素的实时感知、远程监控与智能调控。该方案特别适用于智能农业、高效设施农业及数字化田间管理场景，全面提升农业生产的精准化、节水节肥与风险预警水平。

监测目标
实时监测农业生产区的土壤水分、温度、盐分、pH等参数，以及气象因子如空气温湿度、降雨、风速风向、太阳辐射、蒸发量等，实现环境精准调控与作物健康管理。

需求分析
传统农业依赖经验判断灌溉、施肥、病虫防控等关键操作，存在资源浪费与风险预警不及时的问题。通过引入数字化感知与自动控制技术，农民可获得高时效、高精度的土壤和气象数据，支撑科学种植与精细管理。

监测方法
在农田布设土壤参数传感器节点，安装自动气象站，并配置数据采集器与无线通信模块，实现土壤与气象多参数的自动采集与上传，支持手机或PC端远程查看数据、设定控制策略与进行可视化管理。

应用原理
系统采用电容式、红外、离子选择电极等原理的土壤传感器检测土壤属性，基于热敏和光学传感技术采集气象数据，通过嵌入式终端处理分析，依托4G/NB-IoT/LoRa通信协议传输至平台并触发智能控制设备。

功能特点

硬件清单

硬件参数（量程、精度）

方案实现
系统在田块中布设若干土壤传感节点和1套小型气象站，所有设备连接至中心数据采集控制器。数据实时上传至云平台，平台自动进行数据处理、异常分析，并根据预设逻辑控制灌溉、电动遮阳等设施，实现精准调控。

数据分析
平台支持多参数同步分析、趋势预测、历史对比和AI模型训练，帮助用户识别水分亏缺、盐分积累、蒸发过强等问题，并结合作物品种给出种植建议，如灌溉时机、施肥周期、病害风险等。

预警决策
系统可设定多级阈值，发现异常时自动推送短信/微信告警，同时联动执行应急措施（如启动灌溉）。支持人工干预模式和智能调节模式，保障农业活动的安全与高效。

方案优点

应用领域

效益分析
通过精细化调控土壤水分与气象环境，实现节水2050%、肥料节省1530%、产量提升10~25%、病虫害发生率降低30%以上，同时提高管理效率与数据决策能力，是推动农业可持续发展的关键技术手段。

国标规范

参考文献

案例分享
在山东寿光某设施农业基地应用该方案后，监测土壤水分与棚内气象情况，实现自动调控滴灌系统与通风设备。蔬菜生长周期缩短8~10天，病害率下降45%，亩均产值提升12%，节水节肥效益显著，得到当地农业局示范推广。