近年来,随着我国农村果园种植面积的扩大,传统的人工灌溉和施肥造成了水资源和肥料的严重浪费。因此,提高果园中水和肥料的利用率不仅保护环境,也是现代农业必经之路。本文针对传统果园中水和肥料过度使用等问题,借鉴了国内外水肥一体化控制技术,结合当地果树和土壤等环境因素,设计了一套果园水肥一体化监控平台,实现了果园中水肥设备的远程监控;在果园灌溉决策模型中,充分利用了不同类型的土壤参数及果园中采集的气象信息对果树的蒸发蒸腾量进行建模来控制果园中的水肥设备,从而实现对果树的精细灌溉。论文的主要研究内容有:(1)果园水肥一体化监控平台的设计。该平台集成了果园环境信息采集系统、水肥一体化硬件控制系统。其中,果园环境信息采集系统主要对果园的气象信息进行采集,并通过网关节点上传到该系统所在的服务器中;水肥一体化硬件系统主要是在水肥一体化现场设备中安装电磁阀、传感器等设备并实时上传到云平台中。用户能够通过本平台实现对水肥现场设备的控制和现场设备运行状态的监测。(2)基于WEB端监控软件系统的开发。本系统由C#编程语言进行开发,采用了WebSocket和数据存储技术等,并部署于阿里云服务器中。用户可通过云平台控制页面向水肥一体化现场控制系统中的可编程逻辑控制器(PLC)发送控制指令,从而实现对水肥一体化设备的远程监控。(3)果园灌溉模型和灌水量的研究。通过主成分分析算法(PCA)和BP神经网络对果园气象站采集的气象因子进行建模,预测果树的蒸发蒸腾量;通过比较两种预测模型的效果,优选出准确度最高的模型作为果园灌溉模型。通过该模型预测果树的蒸发蒸腾量,根据果树不同生长时期所需要的土壤含水量对果园中果树的需水量进行计算,实现对果园作物的精细、定量灌溉。