التلقائي نظام مراقبة رطوبة التربة الإقليمية

وظيفة النظام

التربة هو نظام معقد غير متجانسة ، على الرغم من أن أساليب الرصد التقليدية رطوبة التربة مثل طريقة التجفيف ، نيوترون الأسلوب ، أسلوب ثابت العزل الكهربائي يمكن أن تعكس بدقة محتوى الرطوبة في التربة في نقطة قياس ، محتوى الرطوبة في التربة على نطاق واسع في كثير من الأحيان يمكن أن يستدل فقط من خلال بيانات محدودة نقطة قياس . على الرغم من أن الاستشعار عن بعد يمكن أن بسرعة تحديد محتوى الماء في التربة السطحية في المنطقة ، الاستشعار عن بعد المنتجات عادة ما تحتاج إلى توسيع نطاق الزمن والتحقق من بيانات الرصد الأرضي . ولذلك ، فإن الأساليب المذكورة أعلاه لا يمكن تلبية الطلب على كمية كبيرة من المعلومات الحيوية من رطوبة التربة بسرعة وبدقة في مجال البحوث العلمية الحديثة في الزراعة الدقيقة .

على أساس العلاقة بين الأشعة الكونية النيوترونات السريعة وتركيز محتوى الماء في التربة في بيئة قريبة من سطح الأرض ، فإن هذه الورقة تقدم طريقة جديدة لقياس محتوى الماء في التربةعمق الثلوج نظام الرصد ، والتي يمكن قياس محتوى الماء في التربة أو ما يعادلها من عمق الثلوج باستمرار تلقائيا في الميدان ، هو وسيلة فعالة للتحقق من استرجاع رطوبة التربة بواسطة الاستشعار عن بعد .

المبدأ الأساسي

عندما يمر عبر الهواء والتربة ، هذه النيوترونات ذات الطاقة العالية يمكن أن تصطدم بمرونة مع نواة الذرة في المتوسط ، ولا سيما ذرة الهيدروجين ، وتغيير الاتجاه ، تفقد بعض الطاقة ، وتبطئ تدريجيا . سريع و بطيء النيوترونات العودة إلى السطح بعد الاصطدام سوف تصل إلى التوازن في سرعة عالية جدا على سطح الأرض ، وتركيز النيوترونات تتأثر رطوبة التربة السطحية . متوسط محتوى الماء في التربة على نطاق واسع يمكن حسابها من خلال تصحيح العلاقة من خلال الكشف عن النيوترونات النيوترونات السريعة أو البطيئة كثافة النيوترونات في مجموعة معينة من الطاقة بالقرب من سطح الأرض . كثافة النيوترونات السريعة المستخدمة في حساب محتوى الماء في التربة ، في حين أن كثافة النيوترونات البطيئة المستخدمة في حساب عمق الثلوج السطحية .

مجال التطبيق

وهي تستخدم أساسا في قياس رطوبة التربة ، ورصد الجفاف ، عمق الثلوج قياس الري الزراعي التوجيه ، تحليل استقرارية المنحدرات الجبلية والتنبؤ بالفيضانات ، وإدارة إمدادات المياه ، والتنبؤ العددي ، نموذج المناخ ، وهلم جرا . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون مثبتة على منصة متنقلة لرسم خرائط رطوبة التربة على نطاق واسع .

خصائص النظام

فائدة نموذج يحتوي على مزايا التثبيت مريحة ، وطيد ودائم ، عملية بسيطة ، لا تحتاج إلى الموظفين الفنيين .

قياس مدى * كبيرة تصل700 متر ( 40 هكتار ) ، قياس عمق * عمق يصل إلى 70 سم .

لا ضرر ، لا الاتصال ، لا ضرر في بنية التربة .

تقريبا لا تتأثر الخواص الفيزيائية والكيميائية مثل قوام التربة والكثافة والملوحة .

يمكن استخدامها لقياس عمق الثلوج .

استرجاع رطوبة التربة بواسطة الاستشعار عن بعد يوفر التحقق من مطابقة بكسل الحجم .

مع برامج معالجة البيانات لتسهيل معالجة البيانات .

نظام المعلمات

نظام امدادات الطاقة :6～26VDC；

نظام استهلاك الطاقة :95mA@12V ن

جمع الفاصلة :1 دقيقة إلى 1 سنة اختياريّة ;

تخزين البيانات : الداخليةبطاقة الذاكرة الرقمية المؤمنة ، بطاقة الذاكرة الرقمية المؤمنة الخارجية القابلة للاستبدال .

واجهة البياناتUSB、RS232；

قياس مدى : * قياس مدى كبير700 متر * قياس عمق كبير 70 سم؛

كمية تشنغتشبع ;

عدم اليقين- 0-4 في المائة؛

ميزات البرنامج : واجهة رسومية مرئية ، وسهلة الاستخدام ؛

وظيفة البرنامج : بيانات مراقبة الجودة ، معامل المقارنة واختيار حساب رطوبة التربة .

برامج إدخال البيانات على شكل :txt أو إكسل .

برنامج تنسيق البيانات الناتج :txt；

إذا كانت فترة العد ساعة واحدة ، والبرمجيات يمكن التخلص منها مرة واحدة لا تقل عن3 - بيانات السنوات؛

البرنامج يمكن عرض نتائج حساب رطوبة التربة خطيا .

تكوين النظام

فائدة نموذج يتكون أساسا من كاشف النيوترون ، الحصول على البيانات ، والطاقة الشمسية نظام امدادات الطاقة ، تركيب قوس ، مجلس الوزراء ،جي إس إم وحدة الإرسال ، برامج معالجة البيانات ، وما إلى ذلك ، يمكن أن تكون مطابقة مع رطوبة التربة والأمطار وغيرها من أجهزة الاستشعار .

برامج معالجة البيانات الخاصة

الأشعة الكونية النيوترونات رطوبة التربة نظام مراقبة برامج معالجة البيانات هو استخدام الأشعة الكونية النيوترونات طريقة لقياس رطوبة التربة برامج معالجة البيانات . الأشعة الكونية نيوترون سنسرجنبا إلى جنب مع حساب الصيغ ذات الصلة ، فإن هذه الورقة يحسب والنواتج الإقليمية رطوبة التربة القيم .

برنامج معالجة البيانات واجهة النتائج كما هو مبين أدناه :

المراجع

M. Zreda, W. J. Shuttleworth, X. Zeng, C. Zweck, D. Desilets, T. Franz, et al.(2012): COSMOS: The COsmic-ray Soil Moisture Observing System, Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 9, 4505–4551.

Rivera Villarreyes, C. A., Baroni, G., and Oswald, S. E. (2011): Integral quantification of seasonal soil.

moisture changes in farmland by cosmic-ray neutrons, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 3843–3859,

Desilets, D., Zreda, M., and Ferre, T. (2010): Nature’s neutron probe: land-surface hydrology at an elusive scale with cosmic rays, Water Resour. Res., 46, W11505.

زريدا , م . , ديسيليتس , د . , فيري T. P. A., and Scott, R. L. (2008): Measuring soil moisture content non-invasively at intermediate spatial scale using cosmic-ray neutrons, Geophys. Res. Lett., 23(9), 949-952.

جياو تشى شون ، وقال تشو تشونغ لي ، ليو شاو مين , et al . دراسة وتطبيق الأشعة الكونية النيوترونات السريعة في قياس رطوبة التربة الزراعيةالتقدم في علوم الأرض ، 2013 , 28 ( 10 ) : 1136-1143 . . . . . . .

جيا شياو جون ، شي shengjin ، هوانغ binxiang et al . مبدأ تطبيق الأشعة الكونية النيوترون طريقة لقياس رطوبة التربة ، الصين الزراعية النشرة .2014 , 21 : 113-117 . . . . . . .