農田土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的研究

監(jiān)測系統(tǒng)的基本結構
    土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源是通過遠程數(shù)據(jù)采集模塊采集得到的。通過網(wǎng)絡傳輸給數(shù)據(jù)中心服務器，經(jīng)過解析后在存儲到數(shù)據(jù)庫中，為用戶界面和統(tǒng)計分析模塊提供數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心包括接受和解析模塊、用戶界面模塊、分析模塊、統(tǒng)計模塊、數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)接受和解析模塊用于監(jiān)聽數(shù)據(jù)采集點的連接請求和接受其發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉給解析模塊將數(shù)據(jù)包拆解可利用的數(shù)據(jù)并將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。圖形用戶界面模塊用于顯示土壤信息，包括實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，顯示形式可以是表格形式或者是圖形形式；對各個采集點的信息進行查看和管理，在連接狀態(tài)下可以通過界面發(fā)送命令。
    數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計模塊用于對數(shù)據(jù)進行分析和比對。在接收實時數(shù)據(jù)時就對數(shù)據(jù)進行了初步的分析，如果土壤參數(shù)出現(xiàn)異常，就會給用戶發(fā)出警報。
監(jiān)測系統(tǒng)的原理
    利用遠程數(shù)據(jù)采集，每隔一段時間采集一次它所攜帶的各類傳感器的數(shù)值，不同的傳感器提供的數(shù)值不同，將這些數(shù)值打包后，在通過無線網(wǎng)提交給數(shù)據(jù)中心服務器。并利用太陽能進行充電、實現(xiàn)墑情信息的遠程連續(xù)監(jiān)測，同時，利用再多個采集點設置帶有GPS裝置的固定監(jiān)測站，并通過上位機GIS軟件實現(xiàn)大面積區(qū)域的土壤墑情實時監(jiān)測。土壤墑情檢測設備主要是基于時域反射和頻域反射，這兩種均是通過測量土壤介電常數(shù)的變化，間接測定土壤含水量。介質在外加點場時會產(chǎn)生感應電荷而削弱電場，終介質中電場與原外加電場比值即為相對介電常數(shù)，又稱相對電容率。
監(jiān)測系統(tǒng)的特點及應用
    土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)具有高度集成、高度自動化及遠距離無線傳輸數(shù)據(jù)等優(yōu)點。其體積小、重量輕、測量結果之，安裝非常簡單，采用太陽能電板供電，運行*免維護。
    1、農作物施肥和灌溉管理
    2、天氣及農田小氣候的長期監(jiān)測和研究
    3、地下水埋深連續(xù)監(jiān)測
    4、旱澇災害、泥石流和森林火險等監(jiān)測預警
    5、農田短期和長期土壤墑情連續(xù)監(jiān)測
    6、高爾夫球場、運動場和公園草坪的精細管理