土壤墒情监测的发展现状与未来趋势
衡水市土壤墒情变化规律及预报分析
衡水市土壤墒情变化规律及预报分析陈晓;赵悦华;安国庆【摘要】According to the observation data of soil moisture content of the Hengshui hydrological station in 2010 ~ 2012, analyzing of soil moisture characteristics of Hengshui, researching on the change law of soil moisture of the representative area. Using actual observation data, analyzing and calculating the value of soil recession coefficient K, and fitting the in-crease quantity into calculating the empirical formula, established the forecast plan of refund quantity and increase quanti-ty, and using the data of 2013 verified it. According to the evaluation?of both plans, the prediction accuracy is 100%, and reaching grade A standard. It has a vital significance for guiding reasonable implementation of crop irrigation and ensuring agricultural production.%依据衡水水文实验站2010～2012年土壤含水率观测资料，分析衡水地区土壤墒情特点，研究代表区域的土壤墒情变化规律。
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义1. 引言1.1 土壤墒情监测预报的定义土壤墒情监测预报是指通过对土壤中的水分含量、土壤湿度、土壤温度等参数进行监测和预测，以及对未来的土壤水分情况进行预测和分析的过程。
通过使用各种现代监测技术和手段，可以实时监测到土壤中的水分情况，从而可以及时进行调控和管理，以保证农作物的正常生长和发育。
土壤墒情监测预报是农业生产中的重要一环，可以帮助农民提前了解土壤中的水分情况，及时采取措施来保证作物的生长。
通过准确的监测和预报，可以避免由于土壤水分不足或者过多导致的作物减产甚至歉收的情况。
土壤墒情监测预报对于农业生产来说具有重要的意义，可以提高农作物的产量和质量，减少生产上的损失，推动农业生产的可持续发展。
通过不断加强监测预报技术的研究和推广应用，可以更好地发挥土壤墒情监测预报在农业生产中的作用，为农民提供更多的帮助和支持。
1.2 土壤墒情对农业生产的重要性土壤墒情是指土壤中的水分含量和水分状态。
土壤墒情对农业生产具有非常重要的意义。
土壤墒情直接影响着作物的生长和发育。
水分是植物生长的必需因素之一，土壤墒情不足或过多都会导致植物生长受限，甚至死亡。
及时监测和预报土壤墒情情况能够有针对性地进行灌溉管理，保证作物的正常生长。
土壤墒情也影响着土壤中的养分运输和生物活动。
合理的土壤墒情能够促进养分的吸收和转运，提高作物的产量和质量。
土壤墒情还与土壤的物理性质密切相关，包括土壤结构、渗透性等。
良好的土壤墒情能够维持土壤的健康，有利于土壤生态系统的平衡和农业可持续发展。
对土壤墒情的监测和预报不仅对农业生产有重要意义，也是保障粮食安全和农业可持续发展的重要环节。
2. 正文2.1 土壤墒情监测预报的方法1. 土壤墒情监测站：通过在农田或固定位置设置土壤墒情监测站，可以实时监测土壤墒情变化情况。
这些监测站可以采集土壤的湿度、温度等数据，通过传感器传输到数据中心进行分析和预报。
2. 遥感技术：利用遥感技术可以获取大范围土壤墒情信息，通过卫星等设备获取土壤湿度数据并进行分析，实现对土壤墒情的远程监测和预报。
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。
辽宁省农田土壤墒情监测工作现状及发展对策
辽宁省农田土壤墒情监测工作现状及发展对策作者：徐铁男来源：《新农村》2010年第05期【摘要】文章介绍了辽宁省近几年土壤墒情监测工作的现状,并总结了在工作中取得的成绩和存在的问题,同时重点阐明了农田土壤墒情监测工作对农田灌溉和农业抗旱减灾的指导性作用及提出了墒情监测和旱情预报工作在未来农业生产管理中的发展对策。
【关键词】农田;土壤墒情;现状;对策我国属于大陆性季风气候区,降水在区域分布不均、月与月之间差异很大,70%左右的降水集中在6~9月。
每年在不同的地方都会发生不同程度的旱灾威胁,春旱的发生频率约在90%,中旱的发生频率约在60%,大旱发生频率在30%左右。
因此,我国粮食生产和农业发展受到干旱和缺水的双重威胁。
农田水情、土壤墒情是指导农田灌溉,指导农业抗旱减灾的重要农业生产管理对策。
一、土壤墒情监测工作现状农田水情和土壤墒情的监测和预报已经成为农田节水技术推广和信息服务的重要组成部分,在全面推进现代化农业科技应用和生产管理水平中发挥重要的作用。
辽宁省土壤墒情监测工作开始于2002年,在阜新县和北镇市两个国家级土壤墒情监测点,定期传输数据和发布旱情预报。
经过9年的努力,监测点已经发展成覆盖辽宁西部、北部和中部地区11个县(市、区)10659万亩的行政区域,初步形成了我省土壤墒情监测体系网络。
1.水资源情况辽宁省属温带大陆性气候,年平均降水量600~1100毫米,适宜多种农作物生长。
全省水资源总量在260亿m3左右,是全国严重缺水省份之一。
而且全省降雨时空分布不均,季节变化幅度较大,正常年分1~4月,全省平均降水量56.3毫米左右,占全年降水量的9.1%;5~8月,全省平均降水量为495毫米,占全年降水量的80%;9~12月,全省平均降水量为67.44毫米,占全年降水量的10.9%。
地区差异迥然,旱灾和洪涝灾害频繁,而且经常是旱时没有必要的水分供应,涝时不能保证充分的水分蓄积,造成水资源的大量浪费。
土壤墒情监测系统解决方案
土壤墒情监测系统解决方案随着全球气候变化加剧，我国旱灾频发重发，干旱缺水问题日益突出。
为做好土壤墒情监测工作，应对旱灾威胁，促进农业发展方式转变和农业可持续发展，特制定本方案。
一、总体要求各级农业部门要进一步强化土壤墒情监测，大力推进监测站（点）建设，建立健全国家、省、县三级墒情监测网络体系，扩大覆盖土壤墒情监测规模和范围。
要充分利用现代监测和信息设备，全面提升监测效率和服务能力。
逐步完善主要农作物墒情评价指标体系，实现墒情评价规范化和科学化。
强化现代高新技术应用，提高墒情监测的时效性、针对性和科学性，为指导农业生产、防灾减灾、领导决策提供依据。
土壤墒情监测要以服务农业生产为宗旨，以土壤和作物为对象，统筹规划、合理布局，覆盖全国粮食主产区和干旱易发区。
通过采用自动化、信息化、网络化等现代高新技术手段，突出土壤墒情监测关键技术环节，实现定点、定期监测。
分析汇总土壤墒情数据，评价作物需水情况，及时提出应对措施建议。
建立墒情定期会商和报告制度，提高时效性和结果表达的可视化程度。
二、基本原则（一）代表性。
土壤墒情监测站（点）要充分考虑区域内主导作物、气候条件、灌排条件、土壤类型等因素合理布局，确保监测数据具有代表性。
（二）及时性。
土壤墒情监测要做到及时、快速、准确，出现旱涝灾情，应加大监测频率，旱涝灾情不迟报、不漏报；关键农时季节，应及时汇总相关信息，重大农事活动前有信息；日常监测工作，坚持定期采样，快速分析、及时汇总、按时上报。
（三）规范性。
建立土壤墒情监测工作制度和责任制度，做到工作人员相对固定，设施设备配置齐全，监测工作制度化和规范化，确保监测数据可靠、调查内容详实、评价结论科学。
按时上报。
（四）规范性。
建立土壤墒情监测工作制度和责任制度，做到工作人员相对固定，设施设备配置齐全，监测工作制度化和规范化，确保监测数据可靠、调查内容详实、评价结论科学。
三、重点工作（一）监测点布设选择区域范围内代表性强，当地政府重视，土肥水工作基础好，技术力量强，能够长期坚持的县承担土壤墒情监测工作。
土壤墒情自动监测总结汇报
土壤墒情自动监测总结汇报土壤墒情自动监测总结汇报一、引言土壤墒情自动监测是一种重要的工具，用于实时监测土壤的水分状况。
通过监测土壤墒情，可以及时了解土壤的湿度，为农田灌溉、农作物生长等农业生产决策提供数据支持。
本次总结汇报旨在总结土壤墒情自动监测的工作进展、存在的问题及改进措施，并提出未来的发展方向。
二、工作进展1. 系统搭建我们成功地搭建了一套土壤墒情自动监测系统，并将其应用于农田中。
该系统由土壤墒情传感器、数据采集器、数据传输模块和数据分析软件组成。
传感器能够准确测量土壤的水分含量，并将数据传输给数据采集器。
数据采集器负责将数据进行采集，通过数据传输模块将数据传输至数据分析软件中进行分析和处理。
2. 数据分析我们利用所采集到的土壤墒情数据，进行了详细的数据分析。
通过分析，我们可以了解不同区域土壤墒情的变化趋势、季节性变化和日变化规律。
此外，我们还研究了土壤墒情与气象因素、农田灌溉需求之间的关系，为农田灌溉提供了科学依据。
三、存在问题1. 数据传输不稳定在实际应用中，我们发现数据传输存在不稳定的情况，导致部分数据无法及时传输到数据分析软件中。
这给数据分析和处理带来了困扰，影响了系统的应用效果。
2. 传感器精度有待提高目前所使用的土壤墒情传感器精度还有待提高。
由于土壤环境的多样性，传感器在不同环境下的测量结果存在一定的误差。
这给数据的准确性带来了一定的影响。
四、改进措施1. 数据传输优化我们将采取措施优化数据的传输方式，提高系统的稳定性。
一方面，我们将加强对数据传输模块的维护，定期检查其工作状态，及时发现问题并解决。
另一方面，我们将尝试使用更稳定可靠的数据传输方式，如无线传输或者全球卫星导航系统等，提高数据传输的可靠性和稳定性。
2. 传感器选择与校准我们将对目前所使用的土壤墒情传感器进行评估和比较，并选择精度更高的传感器进行替换。
同时，我们将对传感器进行定期校准，确保其准确性和稳定性。
五、未来发展方向1. 引入机器学习算法我们计划引入机器学习算法，对土壤墒情数据进行分析和预测。
义县土壤墒情监测工作现状及发展对策
现代 农业 科技
２１ ０ １年第 １ Ｏ期
资源 与环 境科 学
义 县 土 壤 墒 情 监 测 工作 现 状 及 发展 对 策
苏 雅萍 孙 宝凯 李 莉 李 月梅 张春 艳
（ 宁 省 义 县 土 壤 肥 料 工 作 站 ， 宁 义县 １ １０ ） 辽 辽 ２ ０ １
摘要 根据 目前 义县 土壤墒 情 监测 工 作的 开展 现状 ， 出今 后 工作 发展 对 策 ， 提 以为 农业 生产提 供 参 考。 关 健 词 土 壤 墒 情 ； 测 ； 状 ； 策 ； 宁 义 县 监 现 对 辽 中 图 分 类 号 Ｘ８ ３ ３ 文 献 标识 码 Ａ 文章 编 号 １０ — ７９２ １）０ ０９ —２ ０７ ５ ３ （０ １１— ２ １０
偏低 ， ５月 ５ 日 ５ｃ 地 温 １ ． ，０ｃ 地 温 １． ； ｍ ３５℃ １ ｍ ４５℃ ５月 ６
国人均量 的 ｌ ， ， 远远 低于 联合 国确定 的人均 ｌ ０ ８ ０ｍ 的贫 水 ０
的地 区 都 会发 生 不 同程 度 的 旱 灾 威胁 ， 旱 的发 生 频 率 约 春 为 ９％ ． ０ 中旱 的发 生频 率约 为 ６ ％， 旱 发 生频 率 为 ３ ％左 ０ 大 ０
右 。 此 ， 食 生 产 和 农 业 发 展 受 到 干 旱 和 缺 水 的 双 重 威 因 粮
胁 。 田水情 、 农 土壤 墒 情 是 指 导农 田灌 溉 、 业 抗 旱减 灾 的 农
土壤环境质量监测现状及发展趋势分析
土壤环境质量监测现状及发展趋势分析摘要：我国是世界农业大国，农业发展历史悠久，我国的农业也养育了世界各地的人口，其中土壤环境质量直接影响着农业发展的速度和水平。
但是随着社会的高速发展，我国土壤质量开始面临问题，比如土壤环境受到污染、土壤的质量开始下降，这都会影响我国农业大国的发展。
同时我国在土壤环境质量监测方面也投入了更多的时间和精力，但是效果依然不理想。
因此本文主要就土壤环境质量检测现状展开讨论，并提出了一些切实可行的解决方案，希望能够提高土壤环境质量，促进我国农业大国的发展。
关键词：土壤环境；质量监测；发展趋势一、土壤环境质量监测现状（一）缺乏对土壤环境质量监测的重视程度土壤是农业赖以发展的基础，如果土壤环境出现问题，将不利于农业的发展。
然而在实际工作中我国对土壤环境质量监测的重视程度不足，部分部门并没有意识到做好土壤环境质量监测对提高土壤环境质量所起到的积极作用，这就导致土壤环境质量监测力度不足，同时各个地区经济发展速度存在差异性，尤其是对于发展较慢的区域往往会在土壤环境质量监测方面投入的资金少，这在一定程度上阻碍了土壤环境质量监测工作的有序推进。
因此，在今后的工作中只有转变对土壤环境质量监测的态度，才能够进一步提高土壤环境质量，为我国农业大国的可持续发展奠定基础[1]。
（二）土壤环境监测信息化水平低随着社会的发展，各个行业开始与信息技术相互结合，比如土壤环境监测工作也开始加强对信息技术的应用，如生物技术、3S技术等被广泛地应用到土壤环境监测工作中，能够及时发现土壤环境质量存在的问题，也可以为土壤环境质量监测人员提供准确的数据支持，但是通过对土壤环境质量监测工程进行调查可以发现，目前我国在土壤环境质量监测信息化技术应用方面还存在不足，这就导致信息技术应用流于表面，不能真正实现对土壤环境质量的有效监测，需要引起相关部门人员的高度关注。
（三）土壤环境质量监测制度有待完善制度是一切工作顺利开展的重要保障，没有制度就没有约束。
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系统特点
u 端、能、云一体设计 u 外观无任何外露电缆 u 终生免率定 u 低功耗 u 精准 u 稳定 u 可靠
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
19
首次实现一体化设计去冗 余电路消除非线性失真
首次应用时分 多路复用检测
一致性批量调 试及质检技术
首次提出高频双 调谐回路检测
预估算法
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
监测设备性能
大多测不准、测不稳、不可靠
1 2
3
4
现状
5
6
技术陈旧
非物联网专用设备，分立式、非 原位监测
一体化进程艰难
要克服一致性差、误差大、工作不稳定、 可靠性低、安装简单、即插即用
进口传感器信息不安全
点尺度信息是最后的绝密底线了
2 墒情监测技术及市场的现状 8
痛点
2%
9%
X%
某行业全国1115个站点普查
2015年
0.542
2016年
0.548
2017年
0.554
440 420 400 380 360 340 320 2018年
农田实际灌溉亩均用水量（m³）
农田灌溉水有效利用系数
全国水资源综合规划提出的2030年水资源管理目标作为“三条红线”控制指标，即到2030年全国用水总量控制在7000 亿立方米以内；用水效率达到或接近世界先进水平，万元工业增加值用水量降低到40立方米以下，农田灌溉水有效利用 系数提高到0.6以上；主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内，水功能区水质达标率提高到95%以上
第1代
G1
第2代
G2
第3代
G3
12
下一代
In the future
技术特点
非原位、插针式、分立设备、 便携式、系统复杂、安装困 难组网复杂。
技术特点
原位、非接触插管式、集成度 较高、系统简化、灵敏度较弱、 性能改善不明显、安装容易、 物联网通信。
技术特点
原位、接触插管式、一体化、 集成度高、性能改进、系统简 化、安装容易、物联网通信。
某行业农用的1758个站点普查
气象站点人工取土、烘干法校准
2 墒情监测技术及市场的现状 9
野 外 田 间 比 测 实 验
2 墒情监测技术及市场的现状
10
农 业 农 村 小汤山现代农业科技示范园 部 野 外 田 间 比 测 河北衡水旱作所 实 验
2 墒情监测技术及市场的现状 11
3 我国土壤墒情技术的演进
技术特点
精准、稳定、可靠、 预测
3 我国土壤墒情技术的演进 13
我 国 第 一 代 土 壤 墒 情 传 感 器
3 我国土壤墒情技术的演进 14 我国第一代传感器的技术特点
3 我国土壤墒情技术的演进 15
我 国 第 二 代 传 感 器 的 技 术 特 点
3 我国土壤墒情技术的演进
16
FDR TDR
1 背景意义
3
智慧温室大棚
防汛抗旱
节水灌溉
气象预测
土壤水分是农业、水利、国土资源、气象、林业等领域监测的重要 参数，研究土壤水分含量及其动态变化规律是农业科学、水利、气 象及环境科学工作中极为重要的组成部分。
园林灌溉 水文监测
1 背景意义
838.1 161.9 1277.0
3766.4
6043.4
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
23
云 平 台 查 看 历 史 数 据
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
24
第一次灌 水，能够 到达20cm， 无法到达 40cm
云
平
台
查
第二次灌水，
看
三深度含水
历
量都有变化
史
数
据
5 土壤墒情监测的发展趋势
25
未来的传感器 The future of soil moisture sensor
进口传感器 = 信息不安全 数据可通过4G、5G发往传感器本土国家，势必对我国农业、水利信息安全造成严重威胁，后果不堪设想！
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
17
管式的
固定安 装
多深度
长期监测
地理位 置
稳定
小型化
精准
一体化 端能云
可靠
安装维 护简单
பைடு நூலகம்
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
18
端能云一体的土壤墒情监测系统
5 土壤墒情监测的发展趋势
26
下一代土壤墒情监测技术
耕地灌溉面积(千公顷)
有效灌溉率
51.00% 50.00% 49.00% 48.00% 47.00% 46.00% 45.00% 44.00%
1 背景意义
5
0.560 0.540 0.520 0.500 0.480
0.510
2011年
0.516
2012年
0.523
2013年
0.530
2014年
0.536
用水总量（亿立方米） 工业（亿立方米） 生态（亿立方米）
农业（亿立方米） 生活（亿立方米）
4
2007-2017年有效灌溉面积(千公顷)和有效灌溉率
80000 60000 40000 20000
0
2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年 灌区有效灌溉面积(千公顷)
20
检测 电路
感知环
检测电路 感知环
采用多路时复用分检测法 多路输出一致性好 电路调试成本下降 误差进一步降低
去冗余电路技术 消除非线性失真 消除信号衰耗 消除工作点的漂移等
双高频调谐回路 高灵敏度 高精度 高稳定性
4 我国最新一代的端能云一体的新技术
21
高灵敏度
高精准度
高可靠性
技术指标
u 真正的低功耗 u 休眠电流：0.3mA u 数据采集：31mA u 发送电流：88mA u 采样频率：1次/h u 每日耗电：18mW u 太阳能光伏：2W/6V u 防水能力：IPX7 u 系统高度集成、一体化设计 u 无任何外露电缆
2 墒情监测技术及市场的现状 6
在线检测难度大
土壤的理化特性非常复杂 土壤的时间、空间变异性非常大 土壤水分的检测会受到大气、土壤、作物、肥料、盐分等诸多因素互作影响 环境参数对土壤水的检测影响也较为严重
2
2 墒情监测技术及市场的现状
人工监测站
费时、费力、时效性差
检测门槛较低
标准不完全适用于物联网的需求