基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法、装置及设备

1.一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取未来预设时间内目标区域对应的水文气象数据以及当前土壤含水量；将所述水文气象数据和所述当前土壤含水量输入至预设水文模型，确定所述未来预设时间内所述目标区域对应的地表径流量和地下潜流量；根据所述地下潜流量和所述当前土壤含水量，确定所述目标区域对应的目标蒸散总量；所述目标蒸散总量包括所述目标区域对应的目标水库水面蒸散量、目标土壤蒸散量、目标植物耗水量；根据所述地下潜流量、所述目标蒸散总量以及所述当前土壤含水量之间的关系，计算所述地下潜流量灌溉至所述目标区域后的更新土壤含水量；将所述更新土壤含水量与预设土壤含水量进行对比，确定所述更新土壤含水量与所述预设土壤含水量之间的第一土壤含水量差值；根据所述第一土壤含水量差值，确定所述目标区域对应的人工灌溉量；获取所述未来预设时间内所述目标区域对应的未来水库含水量；利用所述人工灌溉量减去所述未来水库含水量，得到所述目标区域对应的人工引水量；其中，所述方法还包括：获取预设目标植物生长模型；所述预设目标植物生长模型用于确定植物生长用水量和植物蒸散水量；根据所述人工灌溉量，初始化多个初始灌溉事件，所述初始灌溉事件包括至少一个初始灌溉时间段和各所述初始灌溉时间段对应的初始灌溉水量；将各所述初始灌溉事件、所述目标区域对应的目标植物种类、目标植物生长期以及所述更新土壤含水量输入至所述预设目标植物生长模型，所述预设目标植物生长模型输出各所述初始灌溉事件对应的初始植物生长量以及初始植物蒸散水量；针对各所述初始灌溉事件，计算所述初始灌溉事件对应的所述初始植物生长量与所述初始灌溉事件对应的初始总灌溉水量之间的初始植物吸水利用率；根据各所述初始植物吸水利用率，更新各所述初始灌溉事件，得到各更新灌溉事件；针对各所述更新灌溉事件，计算所述更新灌溉事件对应的更新植物生长量与所述更新灌溉事件对应的更新总灌溉水量之间的更新植物吸水利用率；在所述更新植物生长量大于预设生长量的前提下，选择所述更新植物吸水利用率最大的所述更新灌溉事件为第一候选灌溉事件；基于所述第一候选灌溉事件，再次对各所述更新灌溉事件进行更新，并再次确定第二候选灌溉事件；如此循环，从各候选灌溉事件中，确定植物吸水利用率最大的各所述候选灌溉事件为目标灌溉事件；基于所述目标灌溉事件，对所述目标区域进行灌溉；其中，所述根据各所述初始植物吸水利用率，更新各所述初始灌溉事件，得到各更新灌溉事件，包括：将各所述初始植物吸水利用率与预设植物吸水利用率进行对比；删除所述初始植物吸水利用率小于所述预设植物吸水利用率的各所述初始灌溉事件；基于各所述初始植物吸水利用率，确定剩余的各所述初始灌溉事件对应的权重信息；基于所述权重信息，对各所述初始灌溉事件进行更新，得到各所述更新灌溉事件；其中，确定所述目标区域对应目标土壤蒸散量和目标植物耗水量，包括：获取目标土壤蒸散量模型和目标植物耗水量模型；将所述地下潜流量和当前土壤含水量输入至所述目标土壤蒸散量模型，输出所述目标土壤蒸散量；将所述地下潜流量和当前土壤含水量输入至所述目标植物耗水量模型，输出所述目标植物耗水量；其中，所述获取目标土壤蒸散量模型包括：获取初始土壤蒸散量模型；获取多组第一观测数据，各组所述第一观测数据中包括第一观测区域对应的第一灌溉事件以及所述第一灌溉事件对应的灌溉后的第一观测土壤含水量，所述第一灌溉事件包括第一灌溉时间点、第一灌溉水量以及第一灌溉前土壤含水量；利用各所述第一灌溉事件对应的所述第一观测土壤含水量减去所述第一灌溉前土壤含水量，得到第一观测土壤蒸散量；将各组所述第一观测数据中的所述第一灌溉事件输入至所述初始土壤蒸散量模型，输出各所述第一灌溉事件对应的虚拟土壤蒸散量；计算各所述虚拟土壤蒸散量和对应的各所述第一观测土壤蒸散量之间的第一差值；根据各所述第一差值，对所述初始土壤蒸散量模型进行校正，得到所述目标土壤蒸散量模型；其中，获取目标植物耗水量模型，包括：获取多组第二观测数据，各组所述第二观测数据中包括各第二观测区域对应的第二灌溉事件、各所述第二灌溉事件对应的灌溉后第二观测土壤含水量，所述第二灌溉事件包括第二灌溉时间点、第二灌溉水量以及第二灌溉前土壤含水量；将各所述第二灌溉事件输入至所述目标土壤蒸散量模型，输出各所述第二灌溉事件对应的第二观测土壤蒸散量；利用所述第二观测土壤含水量减去所述第二灌溉前土壤含水量，得到土壤吸水量；利用所述第二灌溉水量减去所述土壤吸水量与所述第二观测土壤蒸散量的和，得到各所述第二观测区域对应的观测植物耗水量；获取初始植物耗水量模型；将各所述第二灌溉事件与各所述第二灌溉事件对应的所述第二观测土壤蒸散量输入至所述初始植物耗水量模型，输出各所述第二灌溉事件对应的虚拟植物耗水量；计算各所述第二灌溉事件对应的所述虚拟植物耗水量和所述观测植物耗水量之间的第二差值；基于各所述第二差值，对初始植物耗水量模型进行多次校正，得到所述目标植物耗水量模型。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述未来预设时间内所述目标区域对应的未来水库含水量，包括：获取所述目标区域对应的水库容量以及当前水库含水量；利用所述水库容量减去所述当前水库含水量，得到水库剩余容量；将所述地表径流量与所述水库剩余容量进行对比；当所述地表径流量大于所述剩余容量时，利用所述地表径流量减去所述剩余容量，得到水量差值；当所述水量差值大于所述目标水库水面蒸散量时，确定所述未来水库含水量为所述水库容量；当所述水量差值小于所述目标水库水面蒸散量时，利用所述当前水库含水量加上所述地表径流量减去所述目标水库水面蒸散量，得到所述未来水库含水量；当所述地表径流量等于或者小于所述剩余容量时，利用所述当前水库含水量加上所述地表径流量减去所述目标水库水面蒸散量，得到所述未来水库含水量。 3.一种基于遥感数据的农田灌溉用水监测装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块，用于获取未来预设时间内目标区域对应的水文气象数据以及当前土壤含水量；第一确定模块，用于将所述水文气象数据和所述当前土壤含水量输入至预设水文模型，确定所述未来预设时间内所述目标区域对应的地表径流量和地下潜流量；第二确定模块，用于根据所述地下潜流量和所述当前土壤含水量，确定所述目标区域对应的目标蒸散总量；所述目标蒸散总量包括所述目标区域对应的目标水库水面蒸散量、目标土壤蒸散量、目标植物耗水量；其中，确定所述目标区域对应目标土壤蒸散量和目标植物耗水量，包括：获取目标土壤蒸散量模型和目标植物耗水量模型；将所述地下潜流量和当前土壤含水量输入至所述目标土壤蒸散量模型，输出所述目标土壤蒸散量；将所述地下潜流量和当前土壤含水量输入至所述目标植物耗水量模型，输出所述目标植物耗水量；其中，所述获取目标土壤蒸散量模型包括：获取初始土壤蒸散量模型；获取多组第一观测数据，各组所述第一观测数据中包括第一观测区域对应的第一灌溉事件以及所述第一灌溉事件对应的灌溉后的第一观测土壤含水量，所述第一灌溉事件包括第一灌溉时间点、第一灌溉水量以及第一灌溉前土壤含水量；利用各所述第一灌溉事件对应的所述第一观测土壤含水量减去所述第一灌溉前土壤含水量，得到第一观测土壤蒸散量；将各组所述第一观测数据中的所述第一灌溉事件输入至所述初始土壤蒸散量模型，输出各所述第一灌溉事件对应的虚拟土壤蒸散量；计算各所述虚拟土壤蒸散量和对应的各所述第一观测土壤蒸散量之间的第一差值；根据各所述第一差值，对所述初始土壤蒸散量模型进行校正，得到所述目标土壤蒸散量模型；其中，获取目标植物耗水量模型，包括：获取多组第二观测数据，各组所述第二观测数据中包括各第二观测区域对应的第二灌溉事件、各所述第二灌溉事件对应的灌溉后第二观测土壤含水量，所述第二灌溉事件包括第二灌溉时间点、第二灌溉水量以及第二灌溉前土壤含水量；将各所述第二灌溉事件输入至所述目标土壤蒸散量模型，输出各所述第二灌溉事件对应的第二观测土壤蒸散量；利用所述第二观测土壤含水量减去所述第二灌溉前土壤含水量，得到土壤吸水量；利用所述第二灌溉水量减去所述土壤吸水量与所述第二观测土壤蒸散量的和，得到各所述第二观测区域对应的观测植物耗水量；获取初始植物耗水量模型；将各所述第二灌溉事件与各所述第二灌溉事件对应的所述第二观测土壤蒸散量输入至所述初始植物耗水量模型，输出各所述第二灌溉事件对应的虚拟植物耗水量；计算各所述第二灌溉事件对应的所述虚拟植物耗水量和所述观测植物耗水量之间的第二差值；基于各所述第二差值，对初始植物耗水量模型进行多次校正，得到所述目标植物耗水量模型；第一计算模块，用于根据所述地下潜流量、所述目标蒸散总量以及所述当前土壤含水量之间的关系，计算所述地下潜流量灌溉至所述目标区域后的更新土壤含水量；对比模块，用于将所述更新土壤含水量与预设土壤含水量进行对比，确定所述更新土壤含水量与所述预设土壤含水量之间的第一土壤含水量差值；第三确定模块，用于根据所述第一土壤含水量差值，确定所述目标区域对应的人工灌溉量；第二获取模块，用于获取所述未来预设时间内所述目标区域对应的未来水库含水量；减法模块，用于利用所述人工灌溉量减去所述未来水库含水量，得到所述目标区域对应的人工引水量；第二获取模块，用于获取预设目标植物生长模型；所述预设目标植物生长模型用于确定植物生长用水量和植物蒸散水量；初始化模块，用于根据所述人工灌溉量，初始化多个初始灌溉事件，所述初始灌溉事件包括至少一个初始灌溉时间段和各所述初始灌溉时间段对应的初始灌溉水量；输入模块，用于将各所述初始灌溉事件、所述目标区域对应的目标植物种类、目标植物生长期以及所述更新土壤含水量输入至所述预设目标植物生长模型，所述预设目标植物生长模型输出各所述初始灌溉事件对应的初始植物生长量以及初始植物蒸散水量；第二计算模块，用于针对各所述初始灌溉事件，计算所述初始灌溉事件对应的所述初始植物生长量与所述初始灌溉事件对应的初始总灌溉水量之间的初始植物吸水利用率；更新模块，用于根据各所述初始植物吸水利用率，更新各所述初始灌溉事件，得到各更新灌溉事件；其中，所述根据各所述初始植物吸水利用率，更新各所述初始灌溉事件，得到各更新灌溉事件，包括：将各所述初始植物吸水利用率与预设植物吸水利用率进行对比；删除所述初始植物吸水利用率小于所述预设植物吸水利用率的各所述初始灌溉事件；基于各所述初始植物吸水利用率，确定剩余的各所述初始灌溉事件对应的权重信息；基于所述权重信息，对各所述初始灌溉事件进行更新，得到各所述更新灌溉事件；第三计算模块，用于针对各所述更新灌溉事件，计算所述更新灌溉事件对应的更新植物生长量与所述更新灌溉事件对应的更新总灌溉水量之间的更新植物吸水利用率；选择模块，用于在所述更新植物生长量大于预设生长量的前提下，选择所述更新植物吸水利用率最大的所述更新灌溉事件为第一候选灌溉事件；第四确定模块，用于基于所述第一候选灌溉事件，再次对各所述更新灌溉事件进行更新，并再次确定第二候选灌溉事件；第五确定模块，用于如此循环，从各候选灌溉事件中，确定植物吸水利用率最大的各所述候选灌溉事件为目标灌溉事件；灌溉模块，用于基于所述目标灌溉事件，对所述目标区域进行灌溉。 4.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至2中任一项所述的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法。 5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至2中任一项所述的基于遥感数据的农田灌溉用水监测方法。