关于土壤墒情自动监测精度的探讨.pdfVIP

第33卷第5期 水 文 Vo1．33 No．5 2013年lO月 JOURNALOFCHINA HYDROLOGY Oct．，2013 关于土壤墒情 自动监测精度的探讨 王光生 ，杨建青 ’，邓英春 (1．水利部水文局 ，北京 100053；2．安徽省水文局 ，安徽 合肥 230022) 摘 要 ：简要介绍了时域反射和频域反射土壤水分监测仪器的工作原理 ，利用在安徽六安望城 岗蒸发实 验站土壤墒情仪器 自动监测和人工对比观测的数据，分析 了土壤墒情仪器 自动监测数据的精度 ；探索了 通过对比观测数据修正仪器的土壤水分计算公式参数 ，提高土壤墒情仪器 自动监测精度的方法。 关键词 ：土壤墒情；自动监测 ；数据精度 中图分类号：S152．71 文献标识码：A 文章编号：1000—0852(2013)05—0007—03 情监测任务 ．也引进了一些先进的土壤墒情 自动监测 引言 仪器 ．但在使用过程中．很多 自动监测的土壤墒情数据 发达国家土壤墒情 自动监测技术相对成熟 ．如美 的精度难以保证 本文从墒情 自动监测仪器的工作原理 国的Topp博士[1]于 1980年首次应用 TDR原理对玉米 出发 ，将仪器和人工烘干法的监测结果进行对 比．通过 生长季的土壤含水量进行了田问评价 ：南非的Lukangu 修正仪器计算公式的参数 ．实现提高仪器精度的目的 等人tu1999年应用 FDR测量土壤含水量 ．并根据 田间 1 土壤墒情 自动监测仪器的原理 不同深度层和相对饱和、相对缺水时的土壤含水量制 定了农 田灌溉制度 目前 国内外常用的土壤墒情 自动监测设备主要是 土壤墒情监测在我国易旱地区已开展多年 ．但过 基于介电法原理的时域反射仪和频域反射仪．这两种 去主要通过人工观测 人工观i贝4采用烘干法测定土壤 仪器均是通过测量土壤介 电常数的变化 ．间接测定土 含水量 ，人工野外采集土样 ，在实验室对土样秤重 ，烘 壤含水量 。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱 干土样再秤重 ．通过 比较原始土样和烘干后土样的重 电场 ，最终介质中电场与原外加 电场f真空 中1比值 即 量差别计算出土壤 的重量含水量 为相对介电常数，又称相对电容率 。室温下的相对介电 烘干法虽能得到较精确观测结果．但 比较费工耗 常数 ，水约为 80、干土为 35、空气为 1，因此土壤含水 时，信息的时效性较差。近年来随着抗旱工作的深入 量越大其相对介 电常数也越大 有人建立土壤相对介 和细化 、经济 的发展 ，在一些易旱地区逐步建设 了土 电常数与土壤体积含水量 (％)的非线性三次多项式关 壤墒情 自动监测站 ．实现了土壤墒情信息的自动采 系如下 ： 集、自动传输 。提高了土壤墒情监测信息的实时性 。随 Ov=ao+a18r-l-~r2dt- r3 (1) 着 自动墒情监测工作 的逐步开展 ．关于其监测精度的 式中： 为土壤体积含水量 ； 为土壤相对介 电常数 ； 讨论愈加引起业内人士的关注。如 ．时新玲等}3]对土壤 a0、a。、a2、o13为由土壤类型确定的常数 。 含水量 的各种测量方法 、原理及其优缺点进行了分析 时域反射法 (TDR。TimeDomainReflectometry)I~是 对 比。陈家宙等 介绍了 目前 国内外主要土壤水分测 近年来