本成果基于生态-水分-产量三元目标协同调控视角，创制了多要素集成的实时灌溉信息采集设备与管理软件，研发了结构精巧、经济适用、运行功耗低的土壤墒情监测仪，突破了灌溉信息立体监测技术瓶颈；首次提出了基于国产卫星影像数据的田间尺度土壤含水量反演模型，建立了灌区实灌面积遥感监测技术，突破了国产卫星立体协同监测“卡脖子”技术问题；研发了基于耗散-汇合结构的灌区地表-土壤-地下水循环实时耦合模拟模型，建立了面向生态健康的干旱区灌溉绿洲节水潜力评估方法，量化了河套灌区取用水节水与资源节水潜力及其生态效应；研发了生态-水分-产量三元约束下的用水敏感性分区方法及优化调控技术，建立了灌区农业高效用水优化调控模式与智能灌溉管理平台。成果有力支撑了河套灌区土壤墒情监测、灌溉管理、分区调控、现代化建设规划和乌梁素海综合治理规划等工作，在宁夏引黄灌区、黑河和石羊河等内陆河流域灌区得到系统推广应用，为南水北调西线工程受水区节水潜力评价提供了重要依据，并在全国水资源动态月报编制、国防科工局高分水利应用等相关工作中得到应用，经济社会和生态环境效益显著，推广应用前景广阔。