随着“物联网”时代的发展,根据精准农业与智慧林业的需要,本文研制开发了一套基于ZigBee与GPRS协议的土壤墒情实时监测与精准灌溉控制系统。建立了一个面向全国的应用网站：www.prcesise-irrigation.net。并依此为基础初步分析了土壤墒情在SPAC(土壤-大气-植被)系统中的特征。论文具体内容如下：1.基于“物联网”架构的土壤墒情远程监测与精准灌溉控制系统的搭建：土壤墒情远程监控系统采用无线传感器网络技术搭建,在网络的各个节点上与灌溉阀门紧密结合,使得整个系统具有根据土壤墒情实时监控的功能。自主研发了可以实时采集土壤墒情、降雨量等数据的分散式无线采集控制节点、无线数据远传模块及太阳能供电系统。2.基于ZigBee与GPRS技术的土壤墒情监控系统的设计：完成了墒情网络监控系统的软件开发过程,并详细介绍了系统的总体设计方案与主要子模块的功能。系统达到了远程监控土壤墒情的预期要求,可以便捷地把控网络状态。3.实验基地建设：在河北省平泉县,组建了具有11个无线采集与控制节点的300亩的精准灌溉控制示范基地。4.应用推广：在山东省、黑龙江省、陕西省、新疆自治区、北京市海淀区与昌平区建立土壤墒情实时监测站84个,整体系统在实际环境中运行2年多,获得信息270万条,通过各个地方的数据表明,系统具有良好的稳定性能,达到了精准灌溉控制、节约高效用水的要求,相比传统人工灌溉方式,实际节水约20%。5.植物用水模型初探：根据实时获取的土壤墒情信息,初步进行了土壤墒情评估、土壤墒情变化趋势及用水量分析,并针对墒情的降水响应、与植物体水分利用的关系作了初步探索。