精准农业的研究工作主要面向作物生产中的定位作物管理，在作物生产中，作物灌水量的多少是影响作物产量的主要因素之一，变量灌溉技术是定位作物管理中的重要方面。
而土壤既是一种非均质的、多相的、分散的、颗粒化的多孔系统，又是一个由惰性固体、活性固体、溶质、气体以及水组成的多元复合系统，其物理特性非常复杂，并且空间变异性非常大，这就造成了土壤水分测量的难度。
土壤的特性决定了在测量土壤含水量时，必须充分考虑到土壤容重、土壤质地、土壤结构、土壤化学组成、土壤含盐量等基本物理化学特性及变化规律。
自古止今，土壤含水量测量方法的研究经历了很长的道路，派生出了多种方法。
当前能够快速测量土壤水分的土壤水分速测仪是采用频域反射原理（FDR），即传感器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。