目錄:北京博普特科技有限公司>>土壤生態(tài)儀器>>土壤墑情>> iMetos土壤墑情人工監(jiān)測與監(jiān)測系統(tǒng)的對比
產(chǎn)地類別 | 進口 |
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人工監(jiān)測的方法及原理
土壤含水量垂直測點分布應根據(jù)監(jiān)測目的、地質(zhì)條件、土層的厚度而確定。監(jiān)測點人工取樣采用環(huán)刀對地表表層下10cm、20cm、40cm 三個土層進行垂直取樣,每個土層取 3 個土樣,以烘干稱重法計算其含水量。烘干法是土樣從現(xiàn)場采取后放入鋁盒中,對其進行編號,天平稱重記錄數(shù)據(jù)。烘箱或微波爐進行烘干,烘箱溫度設制在105℃±2℃,持續(xù)恒溫8h,烘干結(jié)束,冷卻后天平稱重記錄數(shù)據(jù)。土壤含水量可采用以下公式計算:
ω=(ω1-ω2)/(ω2-ω0)×100%
式中:ω——土壤重量含水量;
ω1——濕土+盒重;
ω2——干土+盒重;
ω0——鋁盒的重量。
土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的原理
利用遠程數(shù)據(jù)采集,每隔一段時間采集一次它所攜帶的各類傳感器的數(shù)值,不同的傳感器提供的數(shù)值不同,將這些數(shù)值打包后,在通過無線網(wǎng)提交給數(shù)據(jù)中心服務器。并利用太陽能進行充電、實現(xiàn)墑情信息的遠程連續(xù)監(jiān)測,同時,利用再多個采集點設置帶有GPS裝置的固定監(jiān)測站,并通過上位機GIS軟件實現(xiàn)大面積區(qū)域的土壤墑情實時監(jiān)測。土壤墑情檢測設備主要是基于時域反射和頻域反射,這兩種均是通過測量土壤介電常數(shù)的變化,間接測定土壤含水量。介質(zhì)在外加點場時會產(chǎn)生感應電荷而削弱電場,終介質(zhì)中電場與原外加電場比值即為相對介電常數(shù),又稱相對電容率。從人工與自動監(jiān)測資料對比中發(fā)現(xiàn),誤差較大的都是自動監(jiān)測數(shù)據(jù)偏小的問題。
土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源是通過遠程數(shù)據(jù)采集模塊采集得到的。通過網(wǎng)絡傳輸給數(shù)據(jù)中心服務器,經(jīng)過解析后在存儲到數(shù)據(jù)庫中,為用戶界面和統(tǒng)計分析模塊提供數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心包括接受和解析模塊、用戶界面模塊、分析模塊、統(tǒng)計模塊、數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)接受和解析模塊用于監(jiān)聽數(shù)據(jù)采集點的連接請求和接受其發(fā)送過來的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給解析模塊將數(shù)據(jù)包拆解可利用的數(shù)據(jù)并將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。圖形用戶界面模塊用于顯示土壤信息,包括實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),顯示形式可以是表格形式或者是圖形形式;對各個采集點的信息進行查看和管理,在連接狀態(tài)下可以通過界面發(fā)送命令。
數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計模塊用于對數(shù)據(jù)進行分析和比對。在接收實時數(shù)據(jù)時就對數(shù)據(jù)進行了初步的分析,如果土壤參數(shù)出現(xiàn)異常,就會給用戶發(fā)出警報。
土壤墑情人工監(jiān)測與監(jiān)測系統(tǒng)的對比
從自動監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)分析:
1、電信號測量的誤差,即由儀器的電磁波在介質(zhì)中傳播得到的介電常數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓/電流產(chǎn)生的誤差。
2、由電信號轉(zhuǎn)換為土壤含水量的誤差,即由儀器廠家野外采集土樣,在實驗室里率定出來的系數(shù),該過程人為因素影響較大,地區(qū)差異大。
3、儀器本身的故障誤差,人工置數(shù)器在實際工作中比較常機的情況。如果不正常就存在通信問題,查看各設備的連線是否松動,設備采集時間是否達到要求。
自動墑情監(jiān)測設備應定期保養(yǎng)、維護,發(fā)現(xiàn)有故障及時維護。人工烘干法雖然是*的標準方法,但是比較費工耗時,信息的時效性較差。隨著科技的進步,在部分地區(qū)建設土壤墑情自動監(jiān)測站,提高了土壤墑情監(jiān)測信息的實時性。土壤墑情自動監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器對土壤進行間接測定,可以使墑情資料連續(xù)性、時效性,減少人力資源,儀器安裝操作簡單,為了提高數(shù)據(jù)采集和存儲的一體化。