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免率定土壤水分含量测量技术!

发布时间:2016-05-12 点击次数:1032

概述

   免率定土壤水分含量测量技术是指土壤水分仪在测量目标土壤的水分含量时,不再需要获取现场土样进行烘干法校对,也不需要做出水分仪原始输出数据与现场土壤水分含量之前的函数关系(土壤率定)的土壤水分含量测量技术。

   免率定技术是土壤水分测量领域的根本性变革,由此大量缩减了一对一的率定水分仪与现场土壤水分仪之间的函数关系曲线所需要的大量人力、物力、财力及时间成本,从根本上提高了水分仪的适用性,也使规模化安?#23433;?#32626;使用土壤水分仪成为可能,进而为实现网络状、动态监测目标区域的土壤水分变化情况打下了坚实的基础。

 

   在实现土壤水分仪免率定,进而规模化安?#23433;?#32626;水分仪,实现网络状动态监测土壤水分变化情况之后,土壤水分监测在防汛抗旱、农业墒情、农业物联网、科学灌?#21462;?#23665;体滑坡预警、?#21442;?#26681;系耗水与生长发育规律及全球变暖科学研究等领域的应用价值也将极大的展现出来。

   免率定技术是继同位多深度管式水分仪对于针式水分仪相比在准确性、安装规模化实施的便利性的替代性变革之后,对土壤水分监测行业的又一次根本性变革。

二、原理

   免率定土壤水分含量测量技术并非取消了确定水分仪原始输出数据与现场土壤水分含量之前函数关系的率定?#26041;冢?#32780;是水分仪厂家历时3年反复大量测试、率定了中国北方到南方主要土壤后的结果。通过大量的率定实验,同时对水分仪进行特殊设计,大数据处理频域法(FD法)管式水分仪在不同土壤、特定工作频率下的土壤特性率定曲线,总结出频域法(FD法)水分仪对不同土壤下的率定曲线的规律,标定了特定的参数,实现了在误差允许范围下的免率定。

   目前,“中国管”土壤水分仪厂家对于免率定直接读取数据的精度误差标准:小于±3%。

三、误区

   (一)、判定水分仪的准确性时忽略了土壤的不一致性

   土壤的不一致性在野外普遍存在。在实验室?#26657;?#36890;过免率定水分仪测量经过筛选、?#23454;?#22343;匀一致的土壤含水量,精度误差:小于±2%;有时甚至达到:小于±1%。

   在野外测量土壤水分含量时,水分仪测量位置的土壤水分含量与对比测量位置的水分含量不可能完全一致,且这种不一致性不可避免。?#28909;紓?#20351;用同一台水分仪测量A、B两处相距0.5米深0.4米土层处的含水量,分别得到含水量为26%和29%,相差3%。这是由于A、B两处土壤含水量本身的差异造成的,与水分仪本身的进度误差没有关系。

   如果需要准确测量某目标土壤的含水量,并降低由于土壤不一致?#28304;?#26469;的风险,应该在目标测量土壤地块测量3个以上测量点,判定数据的差异性,采用平均值。

   (二)、不再需要对免率定水分仪土壤参数做任何调整

   是不是不再需要对免率定水分仪土壤参数做任何调整?不是的。

   人们测量土壤含水量时,希望使用测量点的土壤含水量代表目标地块甚至目标区域的土壤含水量情况。而水分仪测量点的含水量的代表性与目标地块或目标区域的平均含水量之间的差异(代表性的差异)是不可避免的。在现实?#26657;?#19981;可能测遍目标地块的含水量求平均值。

   建议的办法为:根据目标地块的大小,选择3个以?#31995;?#27979;量点,求得平局值,如平均值为27%;然后,将传感器安装在其中一个测量点A(代表点A)长期监测。当测得平均值为27%的时刻,传感器从代表点A测得的含水量为28%,于是:

   测量代表点A对于目标测量地块的代表性误差(不然不一致性误差)=27%-28%=-1%。

   这样,在后续的?#20013;?#30417;测?#26657;托?#35201;对水分仪土壤参数做出-1%的调整。

   (三)、免率定水分仪可以相对准确地测量出地球上任何土壤的含水量

   不可能。

   免率定水分仪的数据是以大量的土壤实验为基础研发出来的,目前的土壤实验已经涵盖了中国80%以?#31995;?#20027;要土壤类型,?#28909;?#24120;见的沙土、壤土、沙壤土、粘土都可以免率定报数。但若具体到某种水稻土,在有效的实验验证证明以前,不能盲目的判定可以免率定。

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