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。
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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。