土地平整是改进地面灌溉的基础和关键，由于我国地面灌溉量大、面广，急需采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施，逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。
激光控制平地技术是目前世界上最先进的土地平整技术，在发达国家已广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术，具有自动化程度高、作业效率高、操作简单等特点，便于大规模推广应用。激光控制平地设备由激光发射装置、激光接收装置、控制器、平地铲运设备等四部分构成。激光发射装置被水平安装在矗立于田间的三角支架上，它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射，在田间上方产生一个激光平面，该平面作为平地作业的基准面。激光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时，铲运机具刀口的初始位置一旦被确定，无论田面地形如何起伏，受激光发射和接收系统的控制，控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值，能够实现高精度的土地平整。
1995年以来，中国水利水电科学研究院引进了激光控制平地成套设备，并在“九五”国家重点科技攻关项目中，对该项技术进行了全面、系统的试验示范研究。结果表明：该项技术能够大幅度改善农田的平整状况，土地平整精度达到了标准偏差值（Sd）小于2-3公分；通过科学的田间设计与管理，田间灌水效率达到了70％-80％。水利部组织召开现场会，农业部和科技部先后发文，对该项技术给予了充分肯定，并在东北、新疆、山东等地开始推广应用。
水平畦灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术，自20世纪80年代起首先在美国应用，随后在许多国家推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉，经过合理的系统设计和田间管理，水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美的灌溉效果。其优点是：A.当进地流量已知时，供水量仅由供水时间控制，容易确定适宜的灌水量。B.在适宜的畦田规格、进地流量、土壤入渗条件下，可以实现地面灌溉的小定额灌水。C.可以使田间深层渗漏损失最小，灌溉均匀度有很大改善。D.土地利用率高，便于大型农业机械作业。E.出苗条件、种植环境得到改善，灌溉均匀度的提高使作物生长更均匀，肥料的淋洗损失也得到控制，使作物明显增产。F.有利于防止土壤盐渍化。
中国水利水电科学研究院通过水利部“948”项目，引进并开发生产了田间闸管灌溉系统。该系统由移动管道和管道上配置的多个闸门组成，其闸门间距及规格可根据田间沟（畦）的间距（宽度）及入地流量进行灵活的选择与配置。该系统不仅可替代田间毛渠完成田间配水过程，还可通过启闭安装在管道上的闸门实施田间控制灌溉。与现有的低压管道输水管网相配套，具有投资少、见效快、使用方便灵活的显著特点。近年在新疆棉花灌溉地区的应用表明，田间灌水效率达到了70％以上，比现状地面灌溉节水30-40％。该系统已列入2001年国家农业科技成果转化资金项目、水利部推广项目。