土壤墒情监测系统概述
土壤墒情
土壤墒情目录1 概念墒，指土壤的湿度。
墒情，指土壤湿度的情况。
土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100％。
也可以土壤含水量相当于田间持水量的百分比，或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。
土壤水是植物吸收水分的主要来源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在叶片上的水分。
土壤水的主要来源是降水和灌溉水，参与岩石圈-生物圈-大气圈-圈-水圈的水分大循环。
2 存在形态土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空气所占据。
穿插于土壤孔隙中的植物根系从含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸腾。
土壤中的水气界面存在湿度梯度，温度升高，梯度加大，因此水会变成水蒸汽蒸发逸出土表。
蒸腾和蒸发的水加起来叫做蒸散，是土壤水进入大气的两条途径。
表层的土壤水受到重力会向下渗漏，在地表有足够水量补充的情况下，土壤水可以一直入渗到地下水位，继而可能进入江、河、湖、海等地表水。
3 表示方法[1]土壤中水分的多少有两种表示方法：一种是以土壤含水量表示，分重量含水量和容积含水量两种，二者之间的关系由土壤容重来换算。
另一种是以土壤水势表示，土壤水势的负值是土壤水吸力。
4重要指标土壤含水量有三个重要指标。
一个是土壤饱和含水量，表明该土壤最多能含多少水，此时土壤水势为0。
第二是田间持水量，是土壤饱和含水量减去重力水后土壤所能保持的水分。
重力水基本上不能被植物吸收利用，此时土壤水势为-0.3巴。
第三是萎蔫系数，是植物萎蔫时土壤仍能保持的水分。
这部分水也不能被植物吸收利用，此时土壤水势为-15巴。
田间持水量与萎蔫系数之间的水称为土壤有效水是植物可以吸收利用的部分。
当然，一般在田间持水量的60%时，即土壤水势-1巴左右就采取措施进行灌溉。
土壤水势可细分为重力势、基模势和溶质势。
土壤水分重力势以土壤水面与土表面相平时为0。
水面高于土表面时为正值（此时也称为压力势）。
墒情检测设备介绍
墒情一、系统简介FDR型墒情计为可远距离传输的土壤水分传感器，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量，也叫农田墒情检测仪。
采用4-20mA 工业通用接口，可直接接入各种显示仪表，实现土壤水分监测。
与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的仪器。
土壤的各种理化性状、地形的差异作用、气候变化和人为的土壤管理措施对土壤水分状况有不同的影响，地表特征与土壤水分状况也存在着依次的相关性。
FDR型墒情计是一种高精度、高可靠性、受土壤质地影响不明显的快速土壤水分测量传感器。
传感器采用世界先进的最新FDR 原理制作，其性能和精度可与TDR 型和FD 型土壤水分传感器相媲美，并在可靠性与测量速度上具有更大的优势。
本产品可应用在(1) 农场自动化灌溉系统 (2) 温室大棚种植土壤水分控制系统(3) 食用菌水分控制系统（4）沙漠地区农业自动化滴灌系统。
其它需要监测土壤水分的各种场合等。
FDR型墒情计为新一代土壤水分测量传感器，采用工业级精密核心元件，使其具有优越的准确性与长期稳定性。
小巧化的体积设计，方便携带和安装。
结构设计合理密封，不锈钢探针保证适用性和广泛性。
以环氧树脂密封胶灌封，可以直接埋入土壤中使用且不受腐蚀，保证较长的使用寿命。
很高的测量灵敏度和精度，采用高抗干扰设计，性能可靠稳定。
4-20mA工业通用接口，使现场测量更加灵活多变，可适应多种场合。
二、技术参数三、安装要求监测位置应相对稳定，保证监测资料的一致性和连续性。
山丘区代表性地块应设在坡面比降较小而面积较大的地块中，不应设置在沟底和坡度大的地块中。
代表性地块面积一般应大于1亩。
平原区代表性地块应设在平整且不易积水的地块。
代表性地块面积一般应大于10亩。
采集点布置在距代表性地块边缘、路边10m以上且平整的地块中，应避开低洼易积水的地方，且同沟槽和供水渠道保持20m以上的距离，避免沟渠水侧渗对土壤含水量产生影响。
土壤墒情监测系统的设计与实现_刘欣伟
２０１３年第７期福建电脑支持基金：吉林省世行贷款农产品质量安全项目“基于物联网的设施蔬菜安全生产技术研究与应用”，编号：2011-Z 20１、引言我国是农业大国，在农业逐步迈入现代化生产的时期，利用计算机相关技术，对农业的生产进行预测与指导是十分必要的。
近些年来旱情的发展严重地制约了我国的经济发展，这对农业灌溉产生了巨大的影响，我们需要长期考虑的课题就是如何提高灌溉水的利用效率。
传统灌溉方式会大量的浪费水资源，并且不能针对不同地块和农作物实行不同的灌溉方案，不能使农作物达到最适宜的生长环境。
这些问题可以通过发展土壤墒情监测技术，建立墒情监测数据数据库和土壤墒情监测系统，实现土壤的适时适量灌溉，达到节约水资源，提高作物产量和提高效益的目的。
本文应用计算机技术，信息技术，人工智能，网络技术与地理信息系统等技术，建立土壤墒情监测系统，从而解决水资源配置与高效利用等常见问题。
２、土壤墒情土壤墒情是农田耕作层土壤含水率的俗称，是影响农作物生长的重要因素。
土壤墒情是不断变化的，所以需要对其进行实时监控，这样采集的信息才有利用价值。
土壤水分的变化不仅与土壤特性有关，还受降水、灌溉、蒸发、根系层下边界水分能量等因素影响，而且其动态变化也是一个复杂的系统问题[1]。
３、ＧＩＳ在土壤墒情中的应用在全国第三次农业气候区划会议上，土壤水分委员会提出了GIS 技术应用于监测土壤水分的原因。
地理信息系统在农业气候区划，主要经济作物适宜种植区划，天气和其他业务领域，提供了土壤水分研究的新工具[2]。
在布置数据采集点的同时布置GPS 装置，利用全球卫星定位采集监测点的经度和纬度，再结合GIS 软件就可以实现大面积的土壤墒情实时监测。
４、系统总体设计本系统共有四个模块组成，分别是数据采集模块，数据传输模块，人机交互模块和数据库模块。
数据采集模块利用传感器采集土壤温度、湿度等土壤墒情数据，GPS 装置采集监测点经度、纬度等数据，通过zigbee 网络实现单个监测区域内数据的相互传递。
对于土壤墒情监测系统的研究分析
对于土壤墒情监测系统的研究分析土壤墒情的发展水是生命之源，是国民经济和社会发展的命脉，更是农业的命脉。
但我国是个水资源短缺的国家，总体上年降水量偏低，且降水量年内分布不均匀，特别是西北大部分地区处于干旱、半干旱地带，农作物生长所需水分主要靠灌溉供给，农业发展对灌溉的依赖性十分明显。
因此需要在加强灌区节水改造的同时，科学地分配灌溉水量，实现节水灌溉，以提高农业用水效率。
农业灌溉近年来，我国农业用水在全国总用水量中呈下降趋势，而农业灌溉的规模却在不断扩大。
历史和事实都证明，我国农业的发展在很大程度上依赖于灌溉的发展，灌溉是农业高产、优质、高效的基础条件，灌区是农业发展的最好基地。
要使灌区农业生产持续稳定的发展，首先必须发展节水农业，提高天然降水和灌溉水的利用率；其次还要对灌区实时科学的灌溉管理，而实现农业可持续发展将对灌溉管理提出越来越高的要求，节水农业必然要求灌区的灌溉管理向决策科学、运行高效、节约资源的管理模式发展，而提高灌区的灌溉管理与决策水平将是今后农业节水的重要方面。
几十年来虽然我国灌区工程建设取得了巨大成就，但灌区用水管理与发达国家相比仍有显著差距，也与国家、有关管理部门要求及农民的需求不相匹配。
灌溉管理系统的建设灌溉管理系统的建设是合理利用水资源和发展现代高效节水农业的重要手段，墒情预报技术是支撑灌溉管理系统运行的核心技术之一。
墒情预报可以有效的提高农业用水的效率，为制定技术简单的农业节水灌溉方案提供依据。
通过土壤水分监测和墒情预报，可以严格按照墒情浇关键水，使灌溉水得到有效利用，以达到节水高产的目的。
因此区域内墒情监测、预测、预报的研究是建立灌溉决策系统的重要内容。
土壤墒情监测土壤墒情监测对农作物播种、产量预测和节水灌溉等都有重要的指导意义，是灌区生产决策不可缺少的依据。
实践证明，在作物增产灌溉和适时适量节水技术应用与研究中，都离不开田间墒情的监测和预报。
监测墒情并与当时当地的作物的需水量相结合，是精确管理田间用水量最直接的方法。
土壤墒情监测(技术设计、设备)
土壤墒情监测（技术设计与、设备）1土壤墒情监测技术设计土壤墒情监测是通过常年降雨量、温度、湿度和光照的观测记录，对监测点所在区域不同层次土壤含水量、农业生产技术配置、作物长势、灾害性天气等观测记载。
掌握‘土壤水分’动态变化规律，了解降水、灌溉及土壤水分变化与农业生产之间的关系，从而为农业生产的抗旱减灾和提高水资源生产效率提供科学依据。
1.1土壤墒情监测站的建设按照农业部土壤墒观测站建设要求，每个县建立土壤墒情监测自动观测点4个（按每个县不同海拨高度设置监测点），各监测点具体位置分在××乡××村。
1.2土壤墒情观测的方法自动监测点是以土壤水分测试仪和小型气象站进行实时自动监测。
安装土壤墒情与旱情管理系统，将土壤水分测试仪4个测量传感器分别水平埋入10cm、30cm、50cm、80cm的土层中，各传感器与多通道数据采集器连接。
1.3数据采集自动墒情监测点的数据设置为每日记录24次，每隔一小时自动记录一正文 第1页 共3页次，必须及时下载数据，防止数据丢失。
1.4土壤墒情的分析与评价采用实验归纳法，按不同作物、不同土壤质地分别建立土壤墒情等级评价指标。
据作物主要根系分布层土壤含水量对作物的满足程度划分为‘涝渍、适宜、轻旱、中旱、重旱、极旱’等7个等级。
对监测数据进行整理分析，与作物长势相结合，以‘土壤质地、土壤含水量、田间持水量、毛管断裂含水量、凋萎含水量、主要根系分布层深度和受旱作物比例’为评价因子，对土壤墒情做出科学评价，结合当实际，提出解决旱情和涝情技术措施。
1.5信息汇报每月10日和25日将土壤墒情监测数据上报省土肥站，在农作物播种期、关键生育期和气象灾害发生起，增加检测频率和报告次数；省土肥站将监测数据汇总分析后，上报全国农技中心农业节水信息网。
并且各监测县每月编写一期土壤墒情监测简报上传中国节水农业信息网。
2土壤墒情监测点所需仪器自动墒情监测点需要仪器：（1）土壤墒情与旱情管理系统，型号TZS-12J，包括6个探头、无线接收模块部分、信号节点主板、太阳能、蓄电池、发射器、防雨箱和架子；（2）土壤旱情指标评价系统（软件）；正文 第2页 共3页（3）防锈铁丝网围栏（2.5长，2米宽，2.5米高），耕地占用费（5平方米20年使用费）。
土壤墒情 指标-概述说明以及解释
土壤墒情指标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述土壤墒情是指土壤中水分含量的状况，是土壤中土壤颗粒间隙中充满水的程度。
土壤墒情对植物生长发育，土壤养分的转化和利用，土壤微生物的生长繁殖等都起着至关重要的作用。
随着气候变化和人类活动的影响，土壤墒情也受到了一定的影响，这也使得研究土壤墒情指标变得尤为重要。
本文将探讨土壤墒情的定义、重要性以及影响因素，希望为读者提供更深入的了解和认识。
1.2 文章结构本文将分为三个部分来探讨土壤墒情指标。
首先，我们将介绍土壤墒情的定义，包括其概念和特点。
然后，我们将讨论土壤墒情在农业生产和生态环境中的重要性，探讨其在土壤水分管理中的作用及意义。
最后，我们将详细分析影响土壤墒情的因素，包括土壤类型、气候条件、植被覆盖和人为活动等因素。
通过对这些内容的深入阐述，我们旨在全面了解土壤墒情的指标，为更好地利用土壤资源和保护生态环境提供理论支持和实践指导。
文章1.3 目的部分的内容：本文旨在探讨土壤墒情这一重要的指标，分析其定义、重要性以及受到的影响因素，以增进我们对土壤墒情的认识，为土壤管理和农业生产提供科学依据。
通过深入研究土壤墒情，可以更好地了解土壤水分状况，为合理施肥、灌溉和作物生长提供支持，提高土壤利用效率，保护生态环境。
同时，本文也旨在为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴，促进土壤墒情监测、管理和利用的进一步发展。
2.正文2.1 土壤墒情的定义:土壤墒情是指土壤中水分的含量和分布情况，是描述土壤湿润程度和水分状态的一个重要指标。
土壤墒情可以通过土壤含水量、土壤含水率或土壤水势等参数来反映。
通俗来说，土壤墒情就是土壤中水分的多少和分布的均匀程度。
在土壤生态系统中，土壤墒情对于植物生长、微生物活动、土壤结构稳定等都起着重要的作用。
适当的土壤墒情有助于植物充分吸水和养分，促进植物健康生长。
而过高或过低的土壤墒情则会导致土壤生态系统失衡，影响土壤中的生物多样性和养分循环。
土壤墒情站的应用介绍
土壤墒情站的应用介绍
农业是指为通过培育动植物生产食品及工业原料的产业。
农业属于第一产业，是支撑国民经济建设与发展的基础产品。
种植业、水产业、渔业、林业、畜牧业、副业等都是农业的有机组成部分。
农业的重要性众所周知，为了对其进行综合性的检测，土壤墒情站的得到了广泛的应用
土壤墒情站是一种便携式土壤墒情监测站，是农业环境监测站、农业环境综合监测站中的一种，在农林气候监测、生态环境监测、温室控制等领域应用广泛。
它可以监测风向、风速、日照、二氧化碳、温度、湿度等参数。
土壤墒情站采用GPRS或GSM传输方式，主要适合于异地城市之间数据的收发。
GPRS通讯方式是采集点采集数据后，通过GPRS或GSM上传网络，用户可利用任意一台可以上网的电脑登陆并查看数据，稳定可靠，解决了同行业利用中国移动无线IP传输通讯经常掉线的麻烦。
数据稳定可靠无需担心突然断线，通讯费用按流量计费，适用于数据量大的应用模式。
土壤墒情监测方案
土壤墒情监测方案土壤墒情监测站是一款集土壤温湿度采集、存储、传输和管理于一体的土壤墒情自动监测系统。
整机由多通道数据采集仪、土壤水分传感器、土壤温度传感器等气象传感器和软件平台组成。
多通道数据采集仪配置4层土壤温度或土壤温湿度传感器，可连续测量不同土层的土壤温湿度情况；配备的土壤水分传感器便于土壤现场标定测量；土壤温度和湿度传感器采用高精度进口传感器芯片，测量精度高、稳定性好；功能强大的土壤墒情计算机中心软件可同步处理多个墒情站点的数据，轻松实现墒情站点之间的组网管理。
三、系统配置：1、墒情自动监测系统主要是针对土壤水分含量和土壤温度进行监测，通过墒情传感器和温度传感器测量土壤的体积含水量（VWC）和温度值。
同时，可以根据用户的需求，该系统可以扩展配置空气温湿度、土壤电导率、太阳辐射、二氧化碳，降雨量，紫外线等气象传感器。
2、监测数据统一由自动监测站发送到网络数据平台，数据按照统一的格式进行存储，通过图表格式直观展现给用户。
3、可扩展开发旱情预测预报、灌区优化配水、节水灌溉等功能，更大程度挖掘墒情数据信息价值；4.带GPS功能：通过GPS可知道设备及数据采集点具体的地理位置，防盗防位移。
四、系统配置：五、管理云平台功能1、自带仪器云管理平台包含B/S架构，可将所有便携式设备及在线设备数据进行汇总分析，数据永不丢失，查看操作方式包括网页端及手机端（安卓及苹果系统均可用））。
2、显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能。
3、数据可上传至管理云平台。
平台内数据可下载，数据对比分析，打印。
4、用户可为设备配置传感器报警条件，预置若干常用的农作物的报警配置。
5、平台支持设备数据云端存储，提供足够容量可永久保存。
6、平台为设备数据提供曲线与表格等报表形式，且数据可导出与导入。
7、数据评价：可以设置最低最高超限值，可自动进行数据预警分析。
8、软件可在线升级。
六、选址原则1、测站位置1、墒情监测站（点）应具有代表性，能够代表主要作物和所在区域的典型土壤，采集的指标能够反映当地实际情况。
土壤墒情监测系统
产品概述土壤墒情监测系统是运用现代自动监测技术、计算机系统分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。
本系统可实现固定站无人值守的情况下土壤墒情数据的自动采集和传输，数据在监测中心自动接收入库；可以实现24小时连续在线监测并实时将监测数据通过有线、无线等传输方式将土壤墒情监测数据实时传输到监测中心，生成报表，对土壤墒情的发生、发展及变化进行实时的监测和分析，从而更加全面、科学、真实地反映被监测区域的土壤变化情况，为开展排涝抗旱工作提供信息依据，有效的起到减灾抗旱的目的。
产品特点：一、主机及传感器部分：1、土壤墒情监测仪1台，通过土壤水分传感器感应土壤水分的变化情况。
该监测仪采用高性能微处理器为主控CPU，可用U盘直接取出历史数据，实时显示采集数据，设置数据存储和发送时间间隔，具有大容量数据存储器，可连续存储整点数据365天，存储时间可1 ～60分钟自由设定，读取历史数据速度快，每秒最高可达60条，数据使用滚动存储。
工业控制标准设计，防震防雨结构，适合在恶劣野外环境使用。
大屏幕汉字液晶显示屏，轻触薄膜按键，操作简单。
2、传感器8支（标配，根据需要可无限扩展，也可以选配其他传感器）：土壤水分传感器和土壤温度传感器各4支，测量精度高，响应速度快，性能稳定，采用先进的采样方式，功耗低于0.8mA，采用高强度铝型外壳,防水,防腐蚀,强度硬,可直接埋入土壤中。
3、支架及防护箱1套，采用高强度金属支架及防护箱，高度可调，抗风耐腐蚀，适合恶劣自然环境。
二、通讯部分1、用户可以根据需要选择有线传输、GSM短信模式和GPRS网络模式等多种通讯方式传输。
GPRS模式主要适合于异地城市之间数据的收发，用户可利用任意一台可以上网的电脑登陆并查看数据，稳定可靠，数据稳定可靠，适用于数据量大的应用模式。
GSM短信模式可将数据以短信的形式发送至指定手机号码。
2、可以上传到自己指定的电脑也可以上传到国家指定的墒情IP站点,可切换，无影响。
系列土壤墒情监测系统介绍
土壤水的主要来源是降水和灌溉，当降水不足时，灌溉便是补充土壤水分的主要措施。
我们知道，植物根系从土壤中汲取水分和养分，因而调控好土壤水分对于植物生长发育具有重要意义。
借助土壤墒情监测系统，我们可以对土壤墒情的发生、发展及变化进行实时的监测和分析，为开展排涝抗旱工作提供信息依据。
该系统配置有传感器、太阳能板等部件，适用于野外长期监测。
以下是几款不同型号的土壤墒情监测系统的详细介绍：一、TPFS-WS系列型号功能区别TPFS-WS-1 单层土壤水分温度测定TPFS-WS-2 双层土壤水分温度测定TPFS-WS-3 三层土壤水分温度测定TPFS-WS-4 四层土壤水分温度测定功能特点：1、带太阳能，采集数据多：可连接32种传感器；2、数据存储量大：可缓存约50万条数据；3、通讯方便：设备内置无线通讯，上传测量数据和远程设置功能；4、功耗小，用时长：支持太阳能及220V供电，内置充电锂电池，一次充满，使用时间不小于200天；5、带GPS功能：实时采集GPS信息，设备信息上传到本系统地图中；6、异常报警：通过手机/Web端/LED灯/语音提示，提醒用户处理异常情况；7、流量管理：可将每月剩余流量储存起来，分配到其他设备中；8、使用简单：二维码扫描注册即可使用；软件功能：自带仪器云管理平台：可实时通过电脑或手机在线查看历史数据和实时数据，自动计算数据各项值，远程控制传感器各项功能；设备数据存储：提供足够容量可不限量保存；数据评价：可设置超限值，可自动进行数据预警分析，预置若干常用的农作物的报警配置。
技术参数：运行环境：-20℃～70℃外壳防水等级：IP67电池容量：内置20AH/3.7V 聚合物锂电池其他：标配含支架、太阳能板、流量卡、防水主机测定指标参数土壤温度范围：－40℃～100℃精度：±0.5℃分辨率：0.1℃土壤水分范围：0～100% 精度：±3%分辨率：0.1%二、仪器型号：TZS-GPRS-I / NL-GPRS-1亮点：都是带有云平台、APP,无论身在何处均可上网通过网页或手机查看实时数据。
水利监测系统水利监控方案
预警广播系统
农村饮水安全工程自动化监控系统
系统概述： 农村饮水安全工程自动化监控系统是农村饮水安全工程建设的重要内容。该系统为提高
农村饮水安全工程的精细化管理水平、丰富行业监督手段、保障工程长期可靠运行、推动农 村饮水安全信息化发挥了重要作用。 系统拓扑图：
值班员 GPRS
服务器
大屏幕
饮水安全监控中心及软件平台
明渠水位、流量监测系统
系统概述： 明渠水位、流量监测系统适用于管理部门远程监测各类引水、排水、灌溉等渠道的水位
和流量数据。该系统可根据渠道现场情况灵活配置各类水位计、明渠流量计，并可实现远程 拍照或实时视频监控功能。 系统拓扑图：
水文遥测终端机 DATA-9201
明渠流量计
明渠水位、流量监测点 明渠流量监测点
山洪灾害监测系统
系统概述： 山洪灾害监测系统是一种重要的山洪灾害防治非工程措施，集信息采集、传输、分析和
预警等多功能于一体，实现了预警信息及时、准确地上传下达，从而使可能受灾区域能够及 时采取措施、最大限度地减少人员和财产损失。 系统拓扑图：
水文遥测终端机
山洪灾害监测点 1
GPRS/CDMA/ 3G/4G
水利监测系统、水利监控方案架构
应用层
其它应用系统 水文水资源实时监控与管理系统 手机 APP
传输层
水
资 GPRS/CDMA/3G/4G/
源
北斗卫星或其它
规
约
水 文 规 约
水资源测控终端机
感知层
地下水遥测终端机
水文遥测终端机
流量计
雨量筒 水位计 水质分析仪 墒情传感器 工业照相机
水资源取水计量监控系统
企业自备井取水监控
GPRS/CDMA/ 3G/4G
农业“四情”(墒情、苗情、虫情、灾情)监测预警系统
农业“四情”（墒情、苗情、虫情、灾情）监测预警系统一、什么是农业“四情”农业“四情”是指墒情、苗情、病虫情、灾情。
针对农业“四情”，有一套完整的监测预警系统。
用户可以通过电脑和手机随时随地登陆自己专属的网络客户端，可以访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测。
结合系统预警模型，对作物实时远程监测与诊断，并获得智能化、自动化的解决方案。
农业“四情”（墒情、苗情、虫情、灾情）监测预警系统以先进的无线传感器、物联网、云平台、大数据以及互联网等信息技术为基础，由墒情传感器、苗情灾情摄像机、虫情测报灯、网络数字摄像机、作物生理生态监测仪，以及预警预报系统、专家系统、信息管理平台组成。
各级用户通过Web、PC与移动客户端可以访问数据与系统管理功能，对每个监测点的病虫状况、作物生长情况、灾害情况、空气温度、空气湿度、露点、土壤温度、光照强度等各种作物生长过程中重要的参数进行实时监测、管理。
系统联合作物管理知识、作物图库、灾害指标等模块，对作物实时远程监测与诊断，提供智能化、自动化管理决策，是农业技术人员管理农业生产的“千里眼”和“听诊器”。
二、农业“四情”监测系统组成部分：1、田间气象多要素自动监测系统（1）.数据采集模块：数据采集器（RTU）、无线通讯模块、太阳能电池板、支架、蓄电池（2）.传感器：空气温度、空气相对湿度、太阳辐射、光照、大气压强、风速风向、降雨量。
（3）.网络数据平台：数据分析及显示、预警系统、地理信息系统等。
2、土壤墒情自动监测系统（1）、墒情自动监测系统主要是针对土壤水分含量进行监测，通过墒情传感器测量土壤的体积含水量（VWC）。
同时，可以根据用户的需求，该系统可以扩展配置土壤温度、土壤电导率、地下水位、空气温湿度、太阳辐射、降雨量等众多相关传感器。
（2）、监测数据统一由自动监测站发送到网络数据平台，数据按照统一的格式进行存储，通过图表格式直观反馈给用户。
科技成果——时域反射法(TDR)土壤墒情在线监测系统
科技成果——时域反射法（TDR）土壤墒情在线监测系统技术开发单位水利部南京水利水文自动化研究所、波兰科学院农业物理研究所对应需求自动土壤墒情监测设备成果简介该系统由波兰科学院农业物理研究所基于真正时域反射法（TDR）研制的土壤水分、电导率、温度一体化智能传感器，以及自主研发的多维软件分析平台数据采集站点、自主设计的配套太阳能供电系统组成。
系统采用连续频域可变信号扫描，千组顺序步进频率信号及随机序列步进频率信号采集，多组随机序列步进频率信号相干处理，对于大多数土壤不需提前进行率定。
采用有限离散傅里叶变换和反傅里叶变换分析时域反射信号计算土壤含水量，可实时在线测量。
主要性能指标支持多种通信信道，可自主设置主/备信道且实现自动切换，采集频次与报汛段制可设置，具有存储功能。
测量原理：时域反射法（TDR）。
电磁波测量方式：频率步进。
主分析频率：100MHz。
8通道TDR，每个TDR通道和TDR传感器可单独进行校准，以得到更精确的土壤水分含量数据。
测量范围：0-饱和（体积含水量）。
分辨力：1%；精度：±2%；电导率：±0.01S/m。
输出：SDI-12v.1.3/RS-485可选。
适用范围适用于水文水资源监测评价、节水灌溉、农业用水精细化管理、水土流失区抗蚀促生、水土保持林草措施、水文、农业旱情监测。
技术特点测量快速准确，对土壤结构影响轻微可实现定点自动监测土壤水分动态变化。
实时墒情监测及报送，频次可远程设置。
配套软件可完成墒情数据处理。
应用成本新一代全域性自动测报与集成系统每套售价3.5万元；8通道真TDR墒情监测仪每套售价3.5万元；系统集成费用：1.5万元，合计：8.5万元，未含土建、辅材等，探头根据需求配置。
典型案例案例1：2018年引进该传感器。
在花园口水文站现场取土，利用传统烘干法进行比测，证明使用TDR法测量土壤含水量与烘干法相比具有相同的变化趋势，结果十分接近，TDR法实用性更强。
土壤墒情监测规范
土壤墒情监测规范TZS-I型土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用、及抗旱救灾基本信息收集的基础工作。
一直以来，国内缺乏一套完整的土壤墒情监测规范系统，对土壤墒情的理解存在局限性，对它的监测只理解为土壤含水量的监测。
事实上，从03年开始，国内对其开始重视，并且已提出了初稿，土壤墒情监测规范包括墒情和旱情检测要素、墒情检测站网及站网的布设、墒情和旱情监测点和代表区域的查勘、土壤含水量的测定方法、土壤测报制度与报送方法。
本文主要针对其中的第一部分即土壤墒情监测要素进行详细分析，通过这篇文章的分析，希望能够纠正一直以来大家对土壤墒情的狭隘理解。
土壤墒情监测要素是同气象条件、土壤、土壤的水分状态，作物种类及其生长发育状况密切相关的，因此可以认为气象条件、土壤的物理特性、土壤的水分状态，作物种类及生长发育状况是土壤墒情监测的四大要素。
气象要素:气象观测要素主要有降水量、气温、气压、湿度、风速、水面蒸发量、低温、日照等。
气象要素资料可由墒情检测区域内或邻近的国家气象站、水文站及农业管理站的气象的观测资料取得。
墒情检测区域内及邻近地区无气象、水文站时需建立气象观测场。
气象观测场的建设应符合气象观测场的规范要求。
自设气象场需记录每日的降水量、日平均气温、最高气温、最低气温、日平均湿度、日最高、最低相对湿度、日平均气压、日平均低温、最高地温、最低地温、日平均风速、日水面蒸发量、日照时数等。
自设气象站的仪器和设备应按气象部门的要求配置，并按气象部门的观测规范来进行气象要素的观测、记录和资料的整编。
墒情监测站点除收集气象资料外还应收集当地气象部门的未来天气趋势的预报，以了解墒情监测区域的未来天气变化。
土壤的物理特性及土壤含水量:土壤的物理特性由土壤的质地、土壤的结构、土壤的比重、土壤干容重、土壤孔隙度来表达土壤质地由当地的土壤颗粒级配情况来决定，土壤质地的判别方法采用国际标准分类方法来进行。
土壤垂向分布有层次结构时，需分析不同层次的土壤质地和其他的土壤物理特性。
土壤墒情监测原理
土壤墒情监测原理
土壤墒情监测是指通过监测土壤中的墒情参数，如土壤湿度、土壤含水量等，来了解土壤的湿润程度和水分状况。
土壤墒情监测的原理包括以下几个方面：
1. 电阻法原理：电阻法是通过测量土壤中的电阻值来确定土壤湿度的方法。
当土壤湿度较高时，土壤中含有较多的水分，水分是良好的导电体，电阻值较小；当土壤湿度较低时，土壤中的水分较少，电阻值较大。
通过测量两个电极之间的电阻值的变化，可以推算出土壤的湿度。
2. 容量法原理：容量法通过测量土壤中的电容值来确定土壤湿度。
当土壤湿度较高时，土壤中含有较多的水分，水分可以增加电容值；当土壤湿度较低时，电容值较小。
通过测量电容器中嵌入的两个电极之间的电容值的变化，可以推算出土壤的湿度。
3. 红外法原理：红外法通过测量土壤对红外辐射的吸收能力来确定土壤的含水量。
当土壤含水量较高时，土壤对红外辐射的吸收能力较强，反射能力较弱；当土壤含水量较低时，反射能力较强。
通过测量红外传感器接收到的反射能力的变化，可以推算出土壤的含水量。
4. 声速法原理：声速法通过测量土壤中声波的传播速度来确定土壤的湿度。
当土壤湿度较高时，土壤中含有较多的水分，声波在水分中传播速度快；当土壤湿度较低时，传播速度较慢。
通过测量声波在土壤中传播的时间和距离，可以推算出土壤的湿度。
《基于农田环境监测与天气预报的土壤墒情预测研究》
《基于农田环境监测与天气预报的土壤墒情预测研究》篇一一、引言农田环境监测是农业科学研究的重要组成部分，对指导农作物生产具有重要意义。
土壤墒情预测是农田环境监测的重要内容之一，通过精准掌握土壤的含水状况，能够有效地进行灌溉管理和农作物生长的优化。
而结合天气预报，我们能够预测并优化未来的土壤墒情变化，进一步提高农业生产效率和农作物的产量。
本文将就基于农田环境监测与天气预报的土壤墒情预测研究进行深入探讨。
二、农田环境监测系统农田环境监测系统主要对农田的土壤、气候、生物等环境因素进行实时监测和记录。
其中，土壤墒情监测是该系统的重要部分。
通过安装土壤湿度传感器，我们可以实时获取土壤的湿度信息，进而判断土壤的含水状况。
此外，系统还能够结合气象数据，对未来的土壤墒情进行预测。
三、天气预报与土壤墒情的关系天气状况对土壤墒情有着直接的影响。
例如，降雨、蒸发等气象因素都会导致土壤湿度的变化。
因此，我们可以通过天气预报来预测未来一段时间内的降雨量和蒸发量，进而对未来的土壤墒情进行预测。
同时，我们还需要考虑其他因素，如温度、风速等对土壤墒情的影响。
四、基于农田环境监测与天气预报的土壤墒情预测模型为了更准确地预测土壤墒情，我们建立了一个基于农田环境监测与天气预报的预测模型。
该模型首先收集农田环境监测系统提供的土壤湿度数据和气象数据，然后通过数据分析技术，如时间序列分析、机器学习等，建立土壤墒情与气象因素的关系模型。
接着，通过输入未来的气象数据，我们可以预测未来的土壤墒情。
五、研究方法与结果我们采用了多种研究方法，包括文献综述、实地观测、数据分析等。
首先，我们通过文献综述了解了国内外在土壤墒情预测方面的研究现状和进展。
然后，我们在农田进行了实地观测，收集了大量的土壤湿度数据和气象数据。
最后，我们利用数据分析技术建立了土壤墒情预测模型，并进行了验证。
研究结果显示，我们的预测模型能够较为准确地预测未来的土壤墒情。
通过与实际观测数据的对比，我们发现模型的预测结果与实际观测结果具有较高的吻合度。
土壤墒情仪详细介绍
土壤墒情仪详细介绍在每年春耕之前，全国各地基本上都会开展一次土壤墒情普查工作，主要是通过对土壤的监测进而判断土壤的墒情。
这是为什么呢？因为土壤墒情的好坏直接影响着作物的生长和发育，而及时准确的对土壤墒情进行监测和预报，掌握春旱和伏旱土壤墒情状况，则可以很好的为农业种植者合理用水提供依据和参考，进而帮助农作物更好的生长。
那么，如何对土壤墒情进行监测呢？专业的土壤墒情监测方法是使用土壤墒情仪，而在农业生产中，有些农业种植者为了方便，则会使用目测法，下面就对两种土壤墒情方法进行简单的介绍。
一、土壤墒情仪土壤墒情仪也叫便携式土壤墒情监测仪，可以检测记录土壤温度和土壤水分2个参数，土壤墒情仪和传统的土壤墒情监测仪器相比起来具有很大的优势，不止测量精度高，储存容量大，而且土壤墒情仪仪器体积小巧，便于携带，可用于野外对土壤墒情的监测。
据了解，目前由托普云农提供的TZS-2X-G土壤墒情仪已经广泛的应用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等领域，可连续监测土壤的水分温度，性能稳定，可靠性高，免维护。
二、目测法利用目测法判断土壤墒情，在观测时，首先要先在观测地段选择几个有代表性的点，深度以10厘米为宜，然后取出样土。
此种方法可分为五个等级，具体如下：1、用手捏土团，有水从指缝中流出，摔到地上时泥浆四溅，表示土壤水分过多，氧气缺乏，对作物生长不利，应开沟排水降渍，防止湿害；2、用干净的小刀插进土中，立即取出，泥土粘在刀上；或把泥团放在手背上轻压，会留下泥的痕迹，均表示土壤过湿，应清沟沥水；3、用小刀插进土中，泥土不粘刀；用手捏土很容易成团，还可以搓成3～4毫米粗的泥条，表示土壤水分适宜，有利耕作和作物生长；4、可用手勉强把土压成块，但还能搓成条，表示土壤水分较少，尚可耕作，作物尚能正常生长；5、土壤坚硬，手捏不碎（粘土），易散（沙土），表示土壤水分很少，粘土难以耕作，很容易损坏农具，作物受旱，茎叶卷缩，需灌水抗旱。
土壤墒情监测系统(1)
土壤墙情监测系统，知己知彼，感知农田每分钟变化土壤是农业根本，墙情是植物生长的基础，都是农业生产的基石。
因此，墙情监测作为基础农技，其推广与应用工作具有基础性、公益性。
所谓的墉情，指的是土壤适宜植物生长发育的湿度，也就是土壤的实际含水量，通常用百分比表示，计算方式为：土壤含水量=水分重/烘干土重XIo0%。
传统测量土壤墙情的方式以肉眼判断，配合手工进行，完全依靠人工现场调查，突出的缺点是测量慢、测量准确度低，一旦出现低温、干旱等重大气象灾害，预判迟缓的问题就会造成重大损失。
利用专业的设备在线观测土壤墙情，提前获知干旱或者湿涝情况，合理分配灌溉用水，也能保护农业生产。
如今，土壤墙情监测系统是推广节水农业新技术，实现科学用水、有效用水。
土壤墙情监测系统，由土壤温湿度传感器、无线通讯网络、管理云平台三部分组成，用来观测土壤中水分和含水量的专用仪器设备，可实现对土壤摘情（土壤水分、土壤温度）的长时间连续监测。
系统运行主要依据于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。
水分是决定土壤介电常数的主要因素。
测量土壤的介电常数，能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。
通过GPRS/4G、RS485等方式将监测数据上传至环境监测云平台，进行数据的分析，使管理者更好观察土壤墙情变化，达到田间土壤墙情统一化管理。
加强土壤墙情信息的观测对农业生产来说作用是很大的，通过信息反馈的土壤水分变化情况，判断出气象环境的异常情况。
通过分析历史数据，正确判断是因为气象灾害的情况可能出现干旱。
以抗旱抗灾为总体目标，结合当地气候模型，借助云平台，创建了集土壤墙情及时监测、信息化管理、网络查询、分析预测为一体化的信息平台，制定抗旱生产调度计划方案，缓解灾难损害。
全线追踪记录被测自然环境中的气温、环境湿度、风力、风频等自然环境统计数据，记录时间长，24小时全天候在线监控。
土壤墒情监测系统
方案需求土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情（土壤湿度）的长时间连续监测。
用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。
系统还提供了额外的扩展能力，可根据监测需求增加对应传感器，监测土壤温度、土壤电导率、土壤PH值、地下水水位、地下水水质以及空气温度、空气湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息，全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，为减灾抗旱提供了重要的基础信息。
技术部署土壤墒情监测系统主要由监控中心、通信网络、远程监测设备和土壤墒情检测设备四部分构成：◆监控中心：硬件主要由服务器、计算机、交换机、打印机等组成。
软件主要有操作系统软件、数据库软件、土壤墒情监测系统软件组成。
◆通信平台：包括GPRS网络和INTERNET公网。
系统计划采用公网专线的组网方式，监控中心需具备可上外网的固定IP地址。
◆远程监测设备：远程监测设备可根据供电类型分为市电供电土壤墒情监测终端、太阳能供电土壤墒情监测终端和电池供电土壤墒情监测终端。
针对土壤墒情监测点分散分布、不易布线的特点，建议选用太阳能供电型土壤墒情监测终端。
◆土壤墒情检测设备：根据监测需求，可采用1路土壤水分传感器实现单点墒情检测；也可采用多路土壤水分传感器，并将传感器布置在不同的深度，实现监测点的剖面土壤墒情检测。
方案优点●实时监测土壤水分，各监测点可灵活进行单路测量或多路剖面测量。
●土壤水分超过预先设定的限值时，立刻上报告警信息。
●可扩展土壤温度、电导率、PH值以及地下水参数、气象参数等监测功能。
●数据采集、存储频率可灵活调整，可远程设置监测设备工作参数。
●远程监测设备只在采集数据时才给传感器供电，一方面节约了能源，另一方面避免了因长期供电导致土壤物理性质变化所形成的测量误差。
●支持GPRS、短消息、局域网等多种通讯方式，推荐采用GPRS无线通讯。
●可同时将监测数据上报至多个中心。
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土壤墒情监测系统概述
对土壤墒情的监测在农业生产中是必不可少的工作之一。
土壤墒情监测主要是通过仪器设备等技术手段对土壤水分进行定期、定点的测定，掌握动态的土壤水分变化规律的一种技术。
传统的土壤墒情监测方法是通过设立测站点进行监测，耗费大量的人力、物力、财力，且测点稀疏，以点的墒情代替区域墒情，代表性差，难以满足实时、快速和大范围土壤墒情监测的需要。
因此，随着技术的不断成熟，在现代农业生产中，农业种植者多使用土壤墒情监测系统来对土壤墒情进行监测。
可以说该土壤墒情监测系统的应用让土壤墒情监测工作逐步迈向自动化。
据了解，在今年的4月份，山西省某市首座土壤墒情监测系统开始建设，该监测系统包括自动气象墒情监测站和管式自动监测仪两部分，与传统监测方法相比具有明显优势和发展潜力。
系统建成后，能够实时自动采集土壤墒情、温度、苗情图像等参数信息，无需人工现场采样，通过采用“互联网+”技术，使墒情监测数据更加时效化和智能化，从而实现科学的田间管理。
并且记者采访到，今年以来，市农业农村局积极推进土壤墒情监测站建设，除今天开工建设之外，下一步还将在多个乡镇安装土壤墒情监测设备，共同组成全市土壤墒情自动监测系统，为保证全市农作物正常生长，推动农业精细化、现代化、智慧化发展提供科技支撑。
可见，土壤墒情监测系统的经济效益和社会效益是非常明显的。
目前，科技对现代农业的推动力量是非常明显的，未来，农业发展应是高度的自动化和精确化。
而托普云农TZS-GPRS-I土壤墒情监测系统的研发和应用则能够适应农业发展的潮流，能够实现传统农业无法实现的农业的科学化、标准化、定量化和高效化。