土壤墑情監測系統主要由四個模塊組成，分別是數據采集模塊，數據傳輸模塊，人機交互模塊和數據庫模塊。數據采集模塊利用傳感器采集土壤溫度、濕度等土壤墑情數據，ＧPＳ裝置采集監測點經度、緯度等數據，通過ｚｉｇｂｅｅ網絡實現單個監測區域內數據的相互傳遞。再利用ＧＰＲＳ技術，實現ｚｉｇbｅｅ網絡之間與ｚｉｇｂｅｅ網絡和智能終端之間數據的遠距離傳送。在智能終端，采用瀏覽器的形式結合ＧＩＳ技術，將數據以不同形式展示給用戶，后臺數據庫則對數據進行加工、存儲和數據的分析，查詢與統計。

　　在全國第三次農業氣候區劃會議上，土壤水分委員會提出了ＧＩＳ技術應用于監測土壤水分的原因。地理信息系統在農業氣候區劃，主要經濟作物適宜種植區劃，天氣和其他業務領域，提供了土壤水分研究的新工具在布置數據采集點的同時布置ＧＰＳ裝置，利用全球衛星定位采集監測點的經度和緯度，再結合ＧＩＳ軟件就可以實現大面積的土壤墑情實時監測。

　　傳感器可以埋入土中的不同深度，結合ＧＩＳ軟件，就可以全方位立體地對土壤墑情信息進行監測。