精准农业近年来发展迅速，在一些科技先进的国家，农业和科学技术相结合已经发展成了一个巨大的产业链条，成为一种促进农业发展的重要途径。而中国是一个农业大国，粮食的产量直接影响着国计民生。每年由于旱涝造成的粮食减产的损失十分巨大，所以以高新技术和农业相结合的精准农业已经成为中国农业的一种发展趋势。利用现代化农业对某些地区的土壤墒情进行实时监测以及监测预警，依据这些信息制定农田灌溉计划，已经成为了相关部门进行防旱抗旱工作的重要方法。本文主要针对土壤墒情的信息采集以及远程传输问题，以51单片机为平台进行了系统化的设计。为了解决信息传输距离以及能够对墒情信息实行持续的准确监测，提高传输距离和进行不间断连续监测，对系统架构和方案进行了细致地讨论，提出了系统的整体软硬件实施办法。系统使用太阳能给系统进行供电，利用GSM（全球移动通信系统）无线通信网络发送土壤墒情信息，通过上位机软件对地处偏僻、偏远并且相对面积比较大的农田进行实时土壤墒情监测，并利用指数加权移动平均（Exponentially Weighted Moving-Average）算法进行准确的数据分析。实验结果表明，该系统设计合理，可以为有效的防旱抗旱提供可靠地依据。