自动土壤水分观测仪对比观测规定
区域土壤水分与人工和自动站观测数据对比分析
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区域土壤水分与人工和自动站观测数据对比分析吴颖1,2范保松1,2(1中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室,河南郑州450003;2河南省气象探测数据中心,河南郑州450003)摘要利用2020年6月1日至12月31日山东泰安、云南大理和新疆乌兰乌苏3个站点区域土壤水分观测数据,采用相关性分析和差值分析等方法,分别与同期人工观测数据和自动站观测数据进行对比,并对观测结果逐层进行准确性分析。
对比分析结果表明:区域土壤水分观测数据普遍大于人工和自动站观测数据,区域土壤水分观测数据与人工和自动站观测数据之间具有较高的相关性,相关系数的最小值均出现在40cm土层,它们所反映的土壤湿度随时间变化趋势一致;区域观测数据与人工观测数据各土层的平均差均<0.1,与自动站观测数据之间的平均差在40cm土层相对其他层次较大。
以上表明,区域土壤水分自动观测仪对土壤水分的感应观测结果与自动站观测、人工观测的结果趋势基本保持一致。
分析结果可为评价区域土壤水分自动观测仪的监测能力、资料的应用价值与服务效益提供参考。
关键词区域土壤水分;人工观测;自动站观测;对比分析中图分类号P412文献标识码A文章编号1007-5739(2023)05-0169-05DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.05.042开放科学(资源服务)标识码(OSID):土壤水分指土壤含水量,以体积含水量度量,是水循环、能量循环和生物地球化学循环过程中的基本组成部分,在水文、气候、农业和生态等研究领域都具有十分重要的作用。
土壤水分反映土壤的湿润状况,是农业气象主要观测要素之一。
土壤水分观测是农业气象、生态环境以及水文监测的基础性工作,其观测数据也是土壤水分监测预测、农田旱情预报等实时服务的重要依据[1-4]。
我国气象领域现有业务已部署2000余套自动土壤水分观测站,能够实现对土壤水分的单点、自动、连续、精确监测,但监测尺度小、无代表性,无法完全反映土壤水分的空间变异性。
自动土壤水分观测规范标准
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.\自动土壤水分观测规范(试行)中国气象局综合观测司前言自动土壤水分观测规范分八个章节,包括:自动土壤水分观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法,观测仪器的工作原理、安装、操作、维护与田间标定方法等内容。
本规范既对自动土壤水分观测仪器生产厂家的设备生产、安装、维护、标校等提出具体要求,又规范台站对仪器的使用方法、明确仪器在标校过程中进行人工对比观测取土的要求,目的是为了使安装在作物地段和固定地段的自动土壤水分观测仪能够顺利投入业务化运行,为农业气象干旱监测服务,发挥项目建设效益。
本规范适用于利用频域反射法(FDR:Frequancy Domain Reflection)原理来测定土壤体积含水量的自动土壤水分观测仪。
本规范由中国气象局综合观测司组织、中国气象局气象探测中心编写,国家气象中心、河南省气象局、湖北省气象局等单位参与了编写工作。
目录前言 (I)第1章总则 (1)第2章观测的一般要求 (1)2.1 观测场地 (1)2.1.1观测地段 (1)2.1.2选址 (1)2.1.3场地建设 (2)2.1.4仪器布设 (2)2.1.5地段描述与记载 (2)2.1.6土壤水文、物理特性的测定 (3)2.2 时制、日界和对时 (3)2.3 计算项目 (3)2.4 仪器性能要求 (3)2.4.1总体要求 (3)2.4.2传感器性能要求 (3)第3章观测仪器 (4)3.1系统结构及工作原理 (4)3.1.1系统结构 (4)3.1.2工作原理 (4)3.2硬件 (4)3.2.1传感器 (4)3.2.2数据采集器 (5)3.2.3系统电源 (5)3.2.4通信接口与通讯模块 (6)3.2.5微机 (6)3.3软件 (6)3.3.1采集软件 (6)3.3.2业务软件 (6)3.4主要功能 (6)3.4.1初始化功能 (6)3.4.2数据采集功能 (6)3.4.3数据处理功能 (6)3.4.4数据存储功能 (7)3.4.5数据传输功能 (7)3.4.6系统管理功能 (7)3.5采样和算法 (7)3.5.1采样 (7)3.5.2算法 (7)第4章仪器安装与维护 (9)4.1基本要求 (9)4.2传感器的安装 (9)4.2.1探针式传感器 (9)4.2.2插管式传感器 (10)4.3电缆的安装与连接 (12)4.4采集器、电源、计算机等的安装 (12)4.5防雷要求 (12)4.6软件安装 (13)第5章传感器标定 (13)5.1传感器标定 (13)5.1.1实验室标定 (13)5.1.2田间标定 (13)5.2业务化检验标准 (14)第6章日常工作、维护与仪器检定 (14)6.1日常工作 (15)6.2维护 (15)6.3值班日志填写 (15)6.4仪器检定 (15)第7章组网传输 (16)7.1组网方式 (16)7.2数据上传原则 (16)7.3数据上传时间规定 (17)第8章自动土壤水分月报表 (17)8.1月报表的编制要求 (17)8.2 自动土壤水分月报表记录处理和编制 (17)8.2.1 土壤水分月记录的处理 (17)8.2.2 缺测处理 (17)8.3自动土壤水分观测记录月报表格式(纸质) (18)8.3.1 月报表的填写规定 (18)8.3.2 自动土壤水分观测记录月报表式样 (19)附录1 人工对比观测记录簿格式 (29)附录2 值班日志格式 (30)附录3 自动土壤水分观测数据文件格式 (33)附录4 自动土壤水分观测站上传数据传输文件格式 (37)第1章总则土壤水分状况是水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体(大气、生物、岩石等)间的水分交换现象的总称。
自动土壤水分观测规范
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自动土壤水分观测规范(试行)中国气象局综合观测司前言自动土壤水分观测规范分八个章节,包括:自动土壤水分观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法,观测仪器的工作原理、安装、操作、维护与田间标定方法等内容。
本规范既对自动土壤水分观测仪器生产厂家的设备生产、安装、维护、标校等提出具体要求,又规范台站对仪器的使用方法、明确仪器在标校过程中进行人工对比观测取土的要求,目的是为了使安装在作物地段和固定地段的自动土壤水分观测仪能够顺利投入业务化运行,为农业气象干旱监测服务,发挥项目建设效益。
本规范适用于利用频域反射法(FDR:Frequancy Domain Reflection)原理来测定土壤体积含水量的自动土壤水分观测仪。
本规范由中国气象局综合观测司组织、中国气象局气象探测中心编写,国家气象中心、河南省气象局、湖北省气象局等单位参与了编写工作。
目录前言 (I)第1章总则 (1)第2章观测的一般要求 (1)2.1 观测场地 (1)2.1.1观测地段 (1)2.1.2选址 (1)2.1.3场地建设 (2)2.1.4仪器布设 (2)2.1.5地段描述与记载 (2)2.1.6土壤水文、物理特性的测定 (3)2.2 时制、日界和对时 (3)2.3 计算项目 (3)2.4 仪器性能要求 (3)2.4.1总体要求 (3)2.4.2传感器性能要求 (3)第3章观测仪器 (4)3.1系统结构及工作原理 (4)3.1.1系统结构 (4)3.1.2工作原理 (4)3.2硬件 (4)3.2.1传感器 (4)3.2.2数据采集器 (5)3.2.3系统电源 (5)3.2.4通信接口与通讯模块 (6)3.2.5微机 (6)3.3软件 (6)3.3.1采集软件 (6)3.3.2业务软件 (6)3.4主要功能 (6)3.4.1初始化功能 (6)3.4.2数据采集功能 (6)3.4.3数据处理功能 (6)3.4.4数据存储功能 (7)3.4.5数据传输功能 (7)3.4.6系统管理功能 (7)3.5采样和算法 (7)3.5.1采样 (7)3.5.2算法 (7)第4章仪器安装与维护 (9)4.1基本要求 (9)4.2传感器的安装 (9)4.2.1探针式传感器 (9)4.2.2插管式传感器 (10)4.3电缆的安装与连接 (12)4.4采集器、电源、计算机等的安装 (12)4.5防雷要求 (12)4.6软件安装 (13)第5章传感器标定 (13)5.1传感器标定 (13)5.1.1实验室标定 (13)5.1.2田间标定 (13)5.2业务化检验标准 (14)第6章日常工作、维护与仪器检定 (14)6.1日常工作 (15)6.2维护 (15)6.3值班日志填写 (15)6.4仪器检定 (15)第7章组网传输 (16)7.1组网方式 (16)7.2数据上传原则 (16)7.3数据上传时间规定 (17)第8章自动土壤水分月报表 (17)8.1月报表的编制要求 (17)8.2 自动土壤水分月报表记录处理和编制 (17)8.2.1 土壤水分月记录的处理 (17)8.2.2 缺测处理 (17)8.3自动土壤水分观测记录月报表格式(纸质) (18)8.3.1 月报表的填写规定 (18)8.3.2 自动土壤水分观测记录月报表式样 (19)附录1 人工对比观测记录簿格式 (28)附录2 值班日志格式 (29)附录3 自动土壤水分观测数据文件格式 (32)附录4 自动土壤水分观测站上传数据传输文件格式 (36)第1章总则土壤水分状况是水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体(大气、生物、岩石等)间的水分交换现象的总称。
便携式土壤水分仪的参数及用途
![便携式土壤水分仪的参数及用途](https://img.taocdn.com/s3/m/c9b5e05cb9d528ea80c779d3.png)
便携式土壤水分仪的参数及用途
便携式土壤水分仪采用FDR原理,仪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。
便携式土壤水分参数:
测量范围:0~100%Vol.
精度:±1%(在含水量0-50%,0~40℃标定后);
工作温度:-20~60℃
探头尺寸:探针:60mm长,总长:157.5mm
盐度影响:50-500ms.m-1,水分0-50%Vol范围内≤3%
探头标准电缆长度:0.9米(5,10,25米可选延长线)
读数表精度:1mV
读数表内存:1100个读数
读数表电池寿命:6500个读数
读数表显示:显示4种输出,m3.m-3、%Vol、m.m、mV
备注:可以用多探头配数采,实现自动数据采集
土壤温度计用途:
土壤水分和温度是土壤的重要组成部分,对作物的生长、节水灌溉等有着非常重要的作用。
通过土壤温湿度仪/土壤温度计掌握土壤的水分(墒情)的分布状况,为差异化的节水灌概提供科学的依据,同时的供水也有利于提高作物的产量和品质。
自动土壤水分对比观测技术总结与日常维护
![自动土壤水分对比观测技术总结与日常维护](https://img.taocdn.com/s3/m/fb0e8f372f60ddccda38a071.png)
1 - 2 . 1 常数 的测定
很 多 台站 以前 没有 土壤水 分观 测项 目,因此新 开 展 土壤 水分 观 测项 目的 台站 必须 测 定 土壤 常 数 。 测 土壤 常数 取土位 置离 土壤水 分仪 不要 太远 ,每一
无裂缝 , 由于套管的长度有长短 , 所 以要恰当的量取 套管长度 , 套管安放后 , 注意量取传感器 的深度 , 以 免和 人工 观测深 度错位 ,保 持人 工观测 1 0 C l T I 深 度 与传 感器 1 0 c m深度一 致 。避雷 针一定 要安 装完 后
做检 测符 合要求 才行 。
2 0 1 4年 1 月 1日正式 投入业 务使 用 。 针 对土壤 水分 对 比观 测过程 中出现 的问题 以及仪 器 日常维 护需要
1 . 1 . 2 仪 器 的安装 在选 定位 置后 , 准备 安放传 感器 。 安放 传感 器前 首 先要 下套管 ,下 套管 时注 意记载 套管 里面 的每一 层 土 质情况 。 在安 装过 程 中 , 注意检 查套 管长 度和 有
1 7 0
在 人工取 土前 首先确 定范 围 ,取土点 的位 置应 分 布在 传 感器 四周 2 ~ 1 0 m 的范 围 内 ,前 后 各 取土 点相 距 1 m 以上 , 然 后 选 择 平 坦 的地 方 , 在 作 物 两
行 中间下钻 取土 。取 土时钻 要垂 直并按 顺 时针旋转
1 . 2Leabharlann 人 工观 测取 土 注意的事项进行了总结 , 以供大家参考 。
1 自动 土壤水 分对 比观测
新 建 的 自动 土壤水 分 观测站 点 , 遍 布全 疆各地 ,
《土壤水分监测仪器通用技术条件》
![《土壤水分监测仪器通用技术条件》](https://img.taocdn.com/s3/m/26c2ace6aeaad1f346933f1f.png)
附件2:《土壤水分监测仪器通用技术条件》(征求意见稿)编制说明主编单位(签章):水利部水文局2012年6月6日一、制修订背景土壤墒情是反映农作物受旱状况的一项直接的重要指标,也是分析旱情演变规律和开展抗旱灌溉的重要依据。
目前,北京、天津、山东、重庆、河北、山西等25个省(直辖市、自治区)水利部门现有土壤墒情站约1768个,其中人工监测站831个,自动监测站937个。
这些墒情监测站点提供的墒情信息在近年来的防汛抗旱工作中发挥了重要作用,但也存在一些突出问题,特别是一些墒情自动监测设备产品质量参差不齐,缺乏统一的产品质量控制技术标准,缺乏规范的市场准入机制,带来自动墒情监测数据的稳定性和准确性不高,在一定程度上影响了墒情自动监测系统功能和作用的发挥。
在当前我国干旱灾害呈现频发和重发的态势,抗旱工作任务十分艰巨的情况下,急需加强有关产品开发、质量标准研究、市场准入机制建立等基础技术工作,从而提高土壤水分监测数据的准确性和稳定性,为防汛抗旱和水资源管理提供技术支撑。
因此,制定水利行业标准《土壤水分监测仪器通用技术条件》是十分必要的。
《土壤水分监测仪器通用技术条件》的主要技术内容包括:分类及组成、基本参数、通用技术条件、试验方法、安装要求等。
该标准由国家防办作为主持机构,水利部水文局为主编单位。
鉴于国家防汛抗旱指挥系统二期工程即将在全国范围内开展墒情自动监测系统建设,按部领导要求,主编单位组织有关专家进行《土壤水分监测仪器通用技术条件》标准编制,统一土壤水分监测仪器产品技术要求,作为二期工程墒情自动监测系统建设的项目标准先期投入生产应用。
二、制修订过程1、2012年1-2月,项目前期准备,收集有关基础资料。
2、2012年3月8日:项目启动会议,部署标准编制工作及完成标准编制技术大纲,进行大纲审查。
3、2012年3月10日~5月31日:收集国内外土壤墒情监测仪器及已开展的土壤墒情监测系统应用情况,分别到重庆、江西、辽宁、吉林等省市进行专题调研,编制完成标准初稿和征求意见稿。
青岛自动土壤水分对比观测分析评估
![青岛自动土壤水分对比观测分析评估](https://img.taocdn.com/s3/m/1e73ffef524de518964b7db2.png)
一 2 0 1 4 N O . 0 3 匝圆
青 岛 自动 土壤 水 分 对 比观 测 分 析 评 估 ①
李玉涛 宋志龙 刘 宝君 李孝 军 ( 青 岛市气象局 山东青 岛 2 6 6 0 0 3 )
摘 要: 根 据《自动土 壤水 分观 测准 确性研 究》 理论 , 对 青 岛六个 区市2 0 1 1 年 度土 壤 水分 对 比观 测实验 数 据进 行 分析评 估 , 发现 在 土 壤 质地 . 结构比较 均 匀地段 , 自动土壤水分观 测经订正 可以替代人工观 测土壤 水分 。 土壤 容重综合修 正法比 简化直 线回归法适 宜性和 效果 均好 , 方法 简便 , 物理 意义清晰 。 简化直 线回归法体 积含 水率平均绝对误 差小于5 % , 不能保证重 量含 水率平 均绝 对误 差也小 于5 % , 不 能仅 以 体 积含 水率 平均绝对误 差小 于5 %作 为判 断标准 。 关键 词 : 自动站 土壤 水分对 比观测 分 析评估
Ab s t r a c t : Ba s e d o n t h e t he o r y o f ” Ac c u r a c y S t u d y f o r a u t o ma t i c s o i l mo i s t u r e o b s e r v a t i o n” . c o mp a r a t i v e o b s e r va t i o n s f o r s o i l mo i s t u r e
t h a n 5 % a n d c a u n o t g u a r a n t e e t h e a v e r a g e a b s o l u t e e r r o r o f we i g h t mo i s t u r e c o n t e n t i s a l s o l e s s t h a n 5 %. S o t h e a v e r a g e a b s o l u t e e r r o r o f v o l ume mo i s t u r e c o n t e n t l e s s t h a n 5 % c a n n o t b e r e g a r d e d a s t h e o nl y o n e j u d gme nt .
土壤水分温度测量仪安全操作规定
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土壤水分温度测量仪安全操作规定随着现代农业的发展,土壤水分温度测量仪已经成为了农业生产中不可或缺的重要工具,它可以帮助农民们更好地了解作物的生长环境,从而科学地制定种植方案,提高农作物的产量和质量。
但是在使用土壤水分温度测量仪的时候,需要注意一些安全操作规定,以免发生意外事故,保障使用者的人身安全和设备的正常运转。
一、设备安全操作规定1.土壤水分温度测量仪必须在垂直状态下才能正常使用,不得横躺或倒置使用。
2.使用前应检查仪器是否损坏和读数是否准确,在实际使用中应定期进行检查和校准。
3.在使用过程中不要随意进行任何的调整和维修操作,如果出现问题,应及时向生产厂家或经销商寻求帮助。
4.土壤水分温度测量仪应该存放在干燥、通风、避光和防尘的环境中,使用后应及时清洁和包装好。
二、场地安全操作规定1.在使用土壤水分温度测量仪之前,应该检查周围的环境是否存在有害气体、易燃物品或者其他安全隐患,如有必要,应进行相应的处理和改进。
2.使用土壤水分温度测量仪的场地应该平坦、干燥、无积水和无泥泞,以免产生危险。
3.在使用过程中应保持场地的清洁和整洁,以免发生不必要的安全事故。
三、使用者安全操作规定1.使用土壤水分温度测量仪的人员必须经过专业培训,了解该设备的使用方法和安全操作规定,如未经过培训,不得擅自操作设备。
2.在使用过程中,应佩戴防静电手环和防护眼镜,避免发生静电伤害和眼睛受伤。
3.在测量时应注意仪器与手部、身体的距离,以防误触或误操作产生伤害。
4.在使用过程中,不得将仪器丢弃或敲打,不得在仪器上进行攀爬、跨越或其他不安全的行为。
四、其他注意事项1.在使用前,请先阅读土壤水分温度测量仪的使用手册,并按照相关要求操作。
2.如果在使用过程中发生意外事故,应立即停止使用,将设备移至安全场所,及时向相关单位或个人报告并寻求相应的处理措施。
3.使用土壤水分温度测量仪的人员应该定期对设备进行检查、维护和保养,保障设备的正常运转和使用寿命。
211054420_自动站土壤水分资料与人工观测土壤水分资料的对比分析
![211054420_自动站土壤水分资料与人工观测土壤水分资料的对比分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4b9557124a73f242336c1eb91a37f111f0850d73.png)
农业灾害研究 2023,13(2)自动站土壤水分资料与人工观测土壤水分资料的对比分析王煜迪甘肃省气象设备公司,甘肃兰州 730030摘要 以定西农试站为例,对其自动站观测土壤水分资料和人工观测的土壤水分资料进行对比分析。
分析发现:从春季解冻开始,各层土壤水分各要素数值随着时间开始增大,在汛期前后达到最大值,汛期过后,由于降水减少和植被覆盖率降低,各要素的数值均随着时间有波动减弱的趋势。
总体而言,人工观测土壤水分资料的各要素值比自动观测的要素值偏大,可能是由于人工观测的地段有植被覆盖,本身蓄水能力比自动观测站所在的地段强,并且有作物种植,有额外的灌溉,这也是造成人工观测土壤水分比自动观测土壤水分资料数值偏大的主要原因之一。
关键词 土壤水分观测;相对湿度;重量含水率;有效水分贮存量中图分类号:S152.7 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)02–0019-03土壤水分对农业至关重要,植物生长在土壤中,时刻需要土壤水分的供给。
因此,了解土壤水分的意义及其测定方法非常必要。
土壤水分含量的多少影响着植物对土壤养分的吸收。
对人工与自动土壤水分观测资料数据进行分析研究,不断总结经验,以便进一步提高土壤水分测定的准确性。
水分是天然土壤的一个重要组成部分,是构成土壤肥力的一个重要因素,而且其本身是一切植物赖以生存的基本条件[1]。
保持在土壤孔隙中的水分,又称土壤湿度。
通常是将土样放在电烘箱内烘干(温度控制在105~110 ℃之间)后,能从土壤孔隙中释放的水量作为土壤含水量。
土壤水分并非纯水,而是稀薄溶液,含有胶体颗粒。
土壤水分主要来源大气降水和灌溉水,此外,尚有近地面水汽的凝结、地下水位上升及土壤矿物质中的水分。
土壤水分依其物理形态可分为固态、气态及液态3种。
固态水仅在低温冻结时才存在,气态水常存在于土壤孔隙中,液态水存在于土粒比面和粒间孔隙中[2]。
在一定条件下,三者可以相互转化,以液态土壤水分数量较多。
自动土壤水分观测(夏德奇)
![自动土壤水分观测(夏德奇)](https://img.taocdn.com/s3/m/52121c75ddccda38376baf43.png)
自动土壤水分观测测量原理
振荡频率 (F)
基本原理
指数关系式
v aSF b
土壤水 分变化 归一化频率 介电常 数变化
SF
电容值 变化
0 SF 1
振荡频 率变化
计数-转 换处理
Fa Fs Fa Fw
Fa 为空气中所测得的频率 Fw 为水中所测得的频率 Fs 则为土壤中测得到的频率
数学模型: θ ν A (SF C) D
B
A,B,C待定系数,D为经验参数,归一化参数0<SF<1
自动土壤水分观测测量原理
土壤由4种介电物质组成:
►空气,►土壤固体物质,►束缚水和自由水。
在无线电频率、标准状态(20℃,1大气压)时:
►纯水的介电常数为80.4,►土壤固体物质约3-7,►空气为1。
能等多种供电方式选择;提供专业化的数据存储、分析、报
表、图形显示等功能。
自动土壤水分观测系统组成
DZN3主要由室内部分和室外部分组成。 室外部分包括传感器(多点可调土壤水分探测器)、数据
采集器、通信单元和系统电源四部分。基本上与DZN2相似。
室内部分主要是终端计算机或中心站服务器,终端计算机 用于对采集数据处理,通过应用软件实现对采集器的实时数据
中国土壤水分观测网 至目前气象部门的1400个左右的人工观测站,逢8测墒,加密 站时逢3测,一般10天一次资料。
自动土壤水分观测概述
对土壤水分的测量,可以从几个方面进行:
一是直接测量土壤的重量含水量或容积含水量。如取样称 重烘干法、中子仪法测量土壤传导性的各种方法等。 二是测量土壤的基质势。如:张力计法、电阻块法、干湿 计法等; 三是非接触式的间接方法。如远红外遥测法、地面热辐射 测量法、声学方法等。
自动土壤水分观测规范
![自动土壤水分观测规范](https://img.taocdn.com/s3/m/25fa26647cd184254a353552.png)
.自动土壤水分观测规范(试行)中国气象局综合观测司前言自动土壤水分观测规范分八个章节,包括:自动土壤水分观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法,观测仪器的工作原理、安装、操作、维护与田间标定方法等内容。
本规范既对自动土壤水分观测仪器生产厂家的设备生产、安装、维护、标校等提出具体要求,又规范台站对仪器的使用方法、明确仪器在标校过程中进行人工对比观测取土的要求,目的是为了使安装在作物地段和固定地段的自动土壤水分观测仪能够顺利投入业务化运行,为农业气象干旱监测服务,发挥项目建设效益。
本规范适用于利用频域反射法(FDR:Frequancy Domain Reflection)原理来测定土壤体积含水量的自动土壤水分观测仪。
本规范由中国气象局综合观测司组织、中国气象局气象探测中心编写,国家气象中心、河南省气象局、湖北省气象局等单位参与了编写工作。
目录前言 (I)第1章总则 (1)第2章观测的一般要求 (1)2.1 观测场地 (1)2.1.1观测地段 (1)2.1.2选址 (1)2.1.3场地建设 (2)2.1.4仪器布设 (2)2.1.5地段描述与记载 (2)2.1.6土壤水文、物理特性的测定 (3)2.2 时制、日界和对时 (3)2.3 计算项目 (3)2.4 仪器性能要求 (3)2.4.1总体要求 (3)2.4.2传感器性能要求 (3)第3章观测仪器 (4)3.1系统结构及工作原理 (4)3.1.1系统结构 (4)3.1.2工作原理 (4)3.2硬件 (4)3.2.1传感器 (4)3.2.2数据采集器 (5)3.2.3系统电源 (5)3.2.4通信接口与通讯模块 (6)3.2.5微机 (6)3.3软件 (6)3.3.1采集软件 (6)3.3.2业务软件 (6)3.4主要功能 (6)3.4.1初始化功能 (6)3.4.2数据采集功能 (6)3.4.3数据处理功能 (6)3.4.4数据存储功能 (7)3.4.5数据传输功能 (7)3.4.6系统管理功能 (7)3.5采样和算法 (7)3.5.1采样 (7)3.5.2算法 (7)第4章仪器安装与维护 (9)4.1基本要求 (9)4.2传感器的安装 (9)4.2.1探针式传感器 (9)4.2.2插管式传感器 (10)4.3电缆的安装与连接 (12)4.4采集器、电源、计算机等的安装 (12)4.5防雷要求 (12)4.6软件安装 (13)第5章传感器标定 (13)5.1传感器标定 (13)5.1.1实验室标定 (13)5.1.2田间标定 (13)5.2业务化检验标准 (14)第6章日常工作、维护与仪器检定 (14)6.1日常工作 (15)6.2维护 (15)6.3值班日志填写 (15)6.4仪器检定 (15)第7章组网传输 (16)7.1组网方式 (16)7.2数据上传原则 (16)7.3数据上传时间规定 (17)第8章自动土壤水分月报表 (17)8.1月报表的编制要求 (17)8.2 自动土壤水分月报表记录处理和编制 (17)8.2.1 土壤水分月记录的处理 (17)8.2.2 缺测处理 (17)8.3自动土壤水分观测记录月报表格式(纸质) (18)8.3.1 月报表的填写规定 (18)8.3.2 自动土壤水分观测记录月报表式样 (19)附录1 人工对比观测记录簿格式 (29)附录2 值班日志格式 (30)附录3 自动土壤水分观测数据文件格式 (33)附录4 自动土壤水分观测站上传数据传输文件格式 (37)第1章总则土壤水分状况是水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体(大气、生物、岩石等)间的水分交换现象的总称。
土壤含水量测量规范要求
![土壤含水量测量规范要求](https://img.taocdn.com/s3/m/2fdb52f888eb172ded630b1c59eef8c75ebf9560.png)
土壤含水量测量规范要求引言土壤含水量是评估土壤湿度的重要指标,对于农业、环境科学和工程领域具有重要意义。
本文档旨在制定土壤含水量测量的规范要求,确保测量结果的准确性和可靠性。
测量方法1. 使用合适的测量设备:进行土壤含水量测量时,应选择适合的仪器设备,如土壤电导率计或土壤水势计等。
2. 样本采集与处理:选择代表性土壤样本,并在测量前均匀混合,以消除可能的异质性。
避免使用由人为干扰的土壤样本。
3. 测量时间与频率:测量应在土壤含水量最稳定的时间段进行,避免极端天气条件和人为干扰。
对于长期监测,应选择适当的测量频率以反映土壤湿度的变化趋势。
数据记录与分析1. 数据记录:准确记录土壤含水量测量的日期、时间、测量地点等关键信息。
同时,记录测量设备的型号和校准状态,以确保数据的可追溯性。
2. 数据分析:采用统计分析方法对得到的数据进行处理和分析。
应根据实验需求选择适当的统计方法,如平均值、标准差和相关系数等。
质量控制措施1. 校准和标定:定期对测量设备进行校准和标定,以确保测量结果的准确性和一致性。
2. 重复测量:为验证测量结果的可靠性,应进行重复测量,并计算测量值之间的差异。
3. 质量管控记录:建立质量管控记录表,记录测量设备的校准和标定日期、质检人员等信息,以便追溯数据的质量。
安全注意事项1. 安全操作:在进行土壤含水量测量时,应遵守相关的安全操作规范和操作指南,如佩戴适当的个人防护装备等。
2. 设备维护:定期检查和维护测量设备,确保其正常运行和安全使用。
3. 废弃物处理:遵守各地的环境保护法规,正确处理产生的废弃物和化学品。
总结本文档制定了土壤含水量测量的规范要求,包括测量方法、数据记录与分析、质量控制措施以及安全注意事项等。
遵循这些规范要求能够确保土壤含水量测量结果的准确性和可靠性,为相关研究和应用提供有效依据。
自动土壤水分观测规范
![自动土壤水分观测规范](https://img.taocdn.com/s3/m/47d1434bfc4ffe473268ab0a.png)
自动土壤水分观测规范(试行)中国气象局综合观测司前言自动土壤水分观测规范分八个章节,包括:自动土壤水分观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法,观测仪器的工作原理、安装、操作、维护与田间标定方法等内容。
本规范既对自动土壤水分观测仪器生产厂家的设备生产、安装、维护、标校等提出具体要求,又规范台站对仪器的使用方法、明确仪器在标校过程中进行人工对比观测取土的要求,目的是为了使安装在作物地段和固定地段的自动土壤水分观测仪能够顺利投入业务化运行,为农业气象干旱监测服务,发挥项目建设效益。
本规范适用于利用频域反射法(FDR:Frequancy Domain Reflection)原理来测定土壤体积含水量的自动土壤水分观测仪。
本规范由中国气象局综合观测司组织、中国气象局气象探测中心编写,国家气象中心、河南省气象局、湖北省气象局等单位参与了编写工作。
目录前言 (I)第1章总则 (1)第2章观测的一般要求 (1)2.1 观测场地 (1)2.1.1观测地段 (1)2.1.2选址 (1)2.1.3场地建设 (2)2.1.4仪器布设 (2)2.1.5地段描述与记载 (2)2.1.6土壤水文、物理特性的测定 (3)2.2 时制、日界和对时 (3)2.3 计算项目 (3)2.4 仪器性能要求 (3)2.4.1总体要求 (3)2.4.2传感器性能要求 (3)第3章观测仪器 (4)3.1系统结构及工作原理 (4)3.1.1系统结构 (4)3.1.2工作原理 (4)3.2硬件 (4)3.2.1传感器 (4)3.2.2数据采集器 (5)3.2.3系统电源 (5)3.2.4通信接口与通讯模块 (6)3.2.5微机 (6)3.3软件 (6)3.3.1采集软件 (6)3.3.2业务软件 (6)3.4主要功能 (6)3.4.1初始化功能 (6)3.4.2数据采集功能 (6)3.4.3数据处理功能 (6)3.4.4数据存储功能 (7)3.4.5数据传输功能 (7)3.4.6系统管理功能 (7)3.5采样和算法 (7)3.5.1采样 (7)3.5.2算法 (7)第4章仪器安装与维护 (9)4.1基本要求 (9)4.2传感器的安装 (9)4.2.1探针式传感器 (9)4.2.2插管式传感器 (10)4.3电缆的安装与连接 (12)4.4采集器、电源、计算机等的安装 (12)4.5防雷要求 (12)4.6软件安装 (13)第5章传感器标定 (13)5.1传感器标定 (13)5.1.1实验室标定 (13)5.1.2田间标定 (13)5.2业务化检验标准 (14)第6章日常工作、维护与仪器检定 (14)6.1日常工作 (15)6.2维护 (15)6.3值班日志填写 (15)6.4仪器检定 (15)第7章组网传输 (16)7.1组网方式 (16)7.2数据上传原则 (16)7.3数据上传时间规定 (17)第8章自动土壤水分月报表 (17)8.1月报表的编制要求 (17)8.2 自动土壤水分月报表记录处理和编制 (17)8.2.1 土壤水分月记录的处理 (17)8.2.2 缺测处理 (17)8.3自动土壤水分观测记录月报表格式(纸质) (18)8.3.1 月报表的填写规定 (18)8.3.2 自动土壤水分观测记录月报表式样 (19)附录1 人工对比观测记录簿格式 (29)附录2 值班日志格式 (30)附录3 自动土壤水分观测数据文件格式 (33)附录4 自动土壤水分观测站上传数据传输文件格式 (37)第1章总则土壤水分状况是水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体(大气、生物、岩石等)间的水分交换现象的总称。
便携式土壤水分观测仪
![便携式土壤水分观测仪](https://img.taocdn.com/s3/m/9cbdf20bbd64783e09122b47.png)
便携式土壤水分观测仪
(技术指标符合中国气象局设计要求并得定型,并为中国气象局指定的观测设备生产厂家),该仪器能够现场测量各气候区内各类土壤
具体技术指标如下:
1、土壤水分测量范围:0~100%土壤体积含水量Ɵv
2、分辨力:1%
3、测量精度:±2%(Ɵv≤40%);±3%(Ɵv>40%);(特殊
标定后±1%)
4、土壤温度范围:-40~+80℃;准确度:±0.3℃
5、土壤水分探头尺寸:土壤水分:不锈钢探针60mm长,探
头总长:205mm,配备延长工具,可是探测深度延伸至600mm
6、土壤温度探头尺寸:不锈钢探针350mm长,探头总长:430mm
7、GPS定位准确度:不小于10米,经纬度输出格式
为:度:分:秒:
售后服务承诺:
(1)供应商免费将设备运输到用户单位(气象局)。
(2)供应方承诺质保三年,费用由乙方承担。
土壤水分测量仪 检定规程
![土壤水分测量仪 检定规程](https://img.taocdn.com/s3/m/2e3e8595cf2f0066f5335a8102d276a2002960d8.png)
土壤水分测量仪检定规程英文回答:Soil moisture measurement instruments are essential tools for farmers, gardeners, and researchers to accurately assess the water content in the soil. These devices help in determining the optimum irrigation schedule and preventing over or under watering, which can have detrimental effects on plant growth.The calibration and testing of soil moisture measurement instruments are crucial to ensure their accuracy and reliability. A calibration procedure involves comparing the readings of the instrument with known reference values. This process helps in establishing a relationship between the instrument's readings and the actual moisture content in the soil.To perform the calibration, a set of soil samples with known moisture content is prepared. The instrument is thenused to measure the moisture content of these samples. The readings obtained from the instrument are compared with the reference values, and any deviations are noted. This information is used to adjust the instrument's readings and improve its accuracy.In addition to calibration, regular testing of the instrument is necessary to ensure its continued accuracy. This can be done by comparing the instrument's readings with those obtained from other calibrated instruments or by using standard reference materials. Any discrepancies in the readings should be investigated and corrected.Maintenance and care of the instrument are also important to ensure its proper functioning. Regular cleaning, checking for any damage or wear, and replacing worn-out parts are essential steps in maintaining the instrument's accuracy and longevity.Now, let's switch to the Chinese language to provide a comprehensive answer.中文回答:土壤水分测量仪是农民、园艺师和研究人员准确评估土壤含水量的必备工具。
人工与自动土壤水分平行观测资料对比分析(全文)
![人工与自动土壤水分平行观测资料对比分析(全文)](https://img.taocdn.com/s3/m/71416c44d1f34693dbef3e98.png)
人工与自动土壤水分平行观测资料对比分析(全文)Abstract: By contrast, difference probability method to Taonan during a May 3, 2021 November 13th -2021 GStarDZN2 type of automatic soil moisture observation instrument and artificial parallel soil moisture data contrast observation statistics. The results show that, the consistency of manual and automatic observation data showed the best performance among the 20 and 40 cm soil layer of 60 cm soil layer, the worst performance, overall artificial observation value is higher than the automatic observation.Keywords: soil moisture; automatic station; parallel observationXX:P412.1引言土壤水分含量及其变化规律的监测是农业气象生态环境及水文环境监测的基础性工作之一,掌握土壤水分变化规律,对农业灌溉、土壤墒情与农业干旱的监测预测及相关理论研究具有重要意义。
2021年年初,洮南市气象局安装了GStarDZN2型自动土壤水分观测仪,其自动与人工观测资料的对比分析研究尤其显得重要。
本文采用对比差值、差值概率等方法,分析GStarDZN2型自动土壤水分观测仪与人工平行观测资料,为评价GStarDZN2型自动土壤水分观测仪的监测能力、发挥资料应用价值与服务效益提供依据。
土壤水分监测方案
![土壤水分监测方案](https://img.taocdn.com/s3/m/f87401375901020207409cc9.png)
土壤水分监测方案(速测仪及实验室)监测目的通过对土壤水分的快速精确测量,掌握农田的墒情,不仅有利于实施节水灌溉,同时精确的供水也有利于提高作物的产量与品质。
监测方法A 土壤水分速测仪法一、性能指标测量参数:土壤容积含水量单位:%(m3/m3)测量精度:±2%,在0~50%范围内含水率测试范围:0%-100%测试时间:≤2秒测试精度:±2%二、监测布点1、选点范围:各片区每一百亩选择一个点。
2、选点土质:平缓无凹陷,土壤紧实度适中。
3、测量部位:0-10cm(土表层),20-30cm,40-50cm,共三个点位。
三、所需仪器土壤水分采集仪、水分传感器、五号干电池5节四、测量方法1、将5节电池装入电仓,连接传感器。
2、按“确认”键开机,在项目栏选择“水分测量”。
3、安放传感器,,将传感器垂直用力插入土壤,传感器钢针必须完全插入土中,否则影响测量结果。
4、按“确认”键,可选择保存数据。
5、无操作20秒自动关机。
B 实验室法(烘干称量法)一、适用范围适用于除石膏性土壤和有机土(含有机质20%以上的土壤)以外的各类土壤水分测量。
二、测定原理土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重,即为土壤样品所含水分的质量。
三、所需仪器土钻、铝盒(直径40cm,高20cm),百分之一分析天平、小型电热恒温烘箱、干燥器(内置变色硅胶或无水氯化钙)四、样品的选取监测布点;1、选点范围:各片区每一百亩选择一个点。
2、选点土质:平缓无凹陷,土壤紧实度适中。
3、测量部位:0-10cm(土表层),20-30cm,40-50cm,共三个点位。
样品采集:在田间用土钻取有代表性的新鲜土样,刮去土钻中的上部浮土,将土钻中部所需土壤深度处的土壤约20克,捏碎后迅速放入已知质量的铝盒内,盖紧,带回实验室内,将铝盒外部搽拭干净,立即称重。
尽早测定水分。
五、检测方法1、用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克。
2、将盛土样的铝盒放入烘箱内,打开盖,在105~110℃温度条件下连续烘12小时。
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自动土壤水分观测仪对比观测规定
(试行)
一、目的
开展土壤水分自动观测与人工观测对比旨在比较、订正自动观测与人工观测结果的差异,保证土壤水分观测资料的代表性、连续行、可比性,满足农业气象干旱监测服务需求。
二、对比观测时段
自动土壤水分观测仪器安装合格后,开始对比观测和校准。
对比观测期一般为一年,观测样本数量应覆盖不同湿度等级。
三、人工观测要求
1.人工观测采用烘干称重法,取土钻孔的位臵应均匀对称分布在传感器埋设位臵四周,半径在2至10米之间的范围内。
观测后取土孔要立即回填,在以后取土时应避免在回填孔中取土。
2.测定时间为每旬逢3、逢8日,遇强降水影响取土时,应在降水停止后及时补测。
偏干旱地区(各省自定),遇有超过10毫米以上降水时,在降水停止后2小时内加测一次(若夜间降水停止,则次日上午加测),增加高土壤水分观测样本数量。
冬季土壤冻结时,停止烘干法(土钻)测量,自动土壤水分观测仪应继续工作。
3.对比观测的人工取土深度与自动土壤水分观测深度相同,即0~10厘米、10~20厘米、20~30厘米、30~40
厘米、40~50厘米、50~60厘米、70~80厘米、90~100厘米八个层次。
各层均取4个重复,取土时记录每个钻孔取不同深度土样时的详细时间(精确到分钟)。
4.为保证自动土壤水分观测仪的测定范围覆盖从凋萎湿度至土壤田间持水量,在对比观测期间,可以采取人工措施,如人工灌溉或搭建大棚,以创造湿润或干旱环境,但必须保证人工观测与自动土壤水分观测条件的一致性,人工造墒情况应记录备查。
5. 烘干法(土钻)测定的项目为土壤湿度(重量含水率),并通过重量含水率计算土壤相对湿度。
具体采用的仪器及工具、测定程序和有关项目的计算方法严格按照《农业气象观测规范》(上卷)中“土壤水分分册”第一章“土壤水分测定”中的有关规定执行。
四、土壤水文常数测定要求
土壤水文常数(土壤容重、田间持水量、凋萎湿度)的测定工作应严格按照《农业气象观测规范》土壤水分分册第二章土壤水文、物理特性测定方法进行。
土壤水文常数测定工作一般应在自动土壤水分观测仪安装合格后一个月内安排组织测定(冬季土壤冻结时,顺延至土壤解冻后实施)。
五、仪器校准
自动土壤水分观测仪应每3个月进行一次校准,在对比观测期内进行3-4次。
人工观测资料作为自动土壤水分观测
仪校准参考依据。
校准工作由省(市)局委托仪器生产厂家进行,省和台站要保留仪器出厂、每次校准的工作参数,存档备查。
六、应用和评估
各省(市)气象局负责组织本辖区自动土壤水分观测资料的应用和对比评估,明确责任单位,重点分析土壤相对湿度观测的准确性、代表性、连续性、可比性,为仪器投入气象干旱监测服务使用、发挥建设效益做好准备。
对比评估资料应存档备查。
国家气象中心负责全国自动土壤水分观测资料分析应用工作。
中国气象局气象探测中心负责对比观测过程中业务技术问题的指导和整体评估。
七、资料格式
自动土壤水分观测资料格式执行《自动土壤水分观测数据传输格式及传输方案》(气测函【2009】222号)。
人工观测资料格式和传输方式参照现行土壤水分观测业务流程进行,具体方式由各省(市)局自行确定。
八、维护保障要求
自动土壤水分观测仪器多数安装在野外,各省(市)局应因地制宜,加强监控,制订运行保障制度,建立巡视、维护、维修、运行工作日志,及时(<72小时)排除仪器故障。
对比观测期间,每5天巡视和维护一次仪器。
九、档案管理
为加强建站的档案管理,各省(市)局要从选址开始,每项工作都要有相应的档案资料。
如选址、站点参数、仪器(传感器)编号、施工日期、开始运行时间、土壤水文常数、对比观测资料等,拍摄并保留自动土壤水分观测站四周八方位和全景的数码照片,按照统一格式(×省×市×站土壤水分N/NE/E/SE/S/SW/W/NW/全景.jpg)命名。
各省(市)局组织完成自动土壤水分观测站建设和土壤水文常数测定后,应及时填写《x省(区、市)自动土壤水分观测站基本情况汇总表》(见附表,电子版),统一通过notes邮件上报中国气象局气象探测中心地面室薛红喜、李翠娜(薛红喜/地面观测室/气象探测中心/CMA, 李翠娜/地面观测室/气象探测中心/CMA)。