自动土壤水分观测仪及其标定技术研究

本项目自主开发了自动土壤水分观测系统，主要由电容传感器、探测器、数据采集器、无线通信模块、终端计算机配置软件等组成，土壤水分数据管理系统包括终端计算机、中心站服务器、宽带网络及相应的软件系统等。仪器的核心部件为FDR土壤水分传感器，由于水的介电常数相对于干土非常大，通过测量传感器在土壤中感应的频率值即可反演出水分含量，通过大量的试验，建立土壤水分与传感器频率之间的数学模型，经过一些标定算法即可精确测量土壤水分含量。

2、建立了自动土壤水分观测仪标定方法

    自动土壤水分观测仪的标定方法包括室内标定和室外标定。室内标定通过专用设备测试传感器在空气中和在水中的频率值，以确定传感器的基点和极大值，培养不同梯度含水量的土壤标准样本，测量并记录各点的体积含水量及传感器频率参数，结合传感器空气中和水中的频率记性归一化处理，拟合出传感器的标定参数。

3、开发了紧密结合业务的数据应用程序

    结合农业气象业务服务的需要，开发了自动土壤水分观测系统分析程序，系统采用C/S方式，用户可通过网络调用土壤水分中心站数据库资料，可实时查看各站点土壤水数据。可分析制作单位自动土壤水分资料曲线图，也可制作省级、地区级的土壤水分干湿分布图，极大的方便了业务人员制作土壤水分服务材料。

4、改变了传统的土壤水分观测方式

    本项目成果自动土壤水分观测系统具有不破坏土层、测量范围广、时效性强等优点，设备运行稳定、可靠，使用简单，安装、调试、维护方便。目前已在全国12个省（区、市）推广1000余套，并在各省组建了省级观测网，实现了土壤水分自动化观测。