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人工监测的方法及原理

    土壤含水量垂直测点分布应根据监测目的、地质条件、土层的厚度而确定。监测点人工取样采用环刀对地表表层下10cm、20cm、40cm 三个土层进行垂直取样，每个土层取 3 个土样，以烘干称重法计算其含水量。烘干法是土样从现场采取后放入铝盒中，对其进行编号，天平称重记录数据。烘箱或微波炉进行烘干，烘箱温度设制在105℃±2℃，持续恒温8h，烘干结束，冷却后天平称重记录数据。土壤含水量可采用以下公式计算：
    ω=（ω1-ω2）/（ω2-ω0）×100％
    式中：ω——土壤重量含水量；
    ω1——湿土+盒重；
    ω2——干土+盒重；
    ω0——铝盒的重量。

土壤墒情监测系统的原理

    利用远程数据采集，每隔一段时间采集一次它所携带的各类传感器的数值，不同的传感器提供的数值不同，将这些数值打包后，在通过无线网提交给数据中心服务器。并利用太阳能进行充电、实现墒情信息的远程连续监测，同时，利用再多个采集点设置带有GPS装置的固定监测站，并通过上位机GIS软件实现大面积区域的土壤墒情实时监测。土壤墒情检测设备主要是基于时域反射和频域反射，这两种均是通过测量土壤介电常数的变化，间接测定土壤含水量。介质在外加点场时会产生感应电荷而削弱电场，终介质中电场与原外加电场比值即为相对介电常数，又称相对电容率。从人工与自动监测资料对比中发现，误差较大的都是自动监测数据偏小的问题。

土壤墒情监测系统的基本结构

    土壤墒情监测系统的数据源是通过远程数据采集?？椴杉玫降摹Ｍü绱涓葜行姆衿?，经过解析后在存储到数据库中，为用户界面和统计分析?？樘峁┦?。数据中心包括接受和解析模块、用户界面?？?、分析?？?、统计?？椤⑹菘夂凸芾硐低?。其中数据接受和解析?？橛糜诩嗵莶杉愕牧忧肭蠛徒邮芷浞⑺凸吹氖?，并将数据转给解析?？榻莅鸾饪衫玫氖莶⒔浯娲⒃谑菘庵小Ｍ夹斡没Ы缑婺？橛糜谙允就寥佬畔ⅲㄊ凳笔莺屠肥?，显示形式可以是表格形式或者是图形形式；对各个采集点的信息进行查看和管理，在连接状态下可以通过界面发送命令。
    数据的分析和统计?？橛糜诙允萁蟹治龊捅榷?。在接收实时数据时就对数据进行了初步的分析，如果土壤参数出现异常，就会给用户发出警报。

土壤墒情人工监测与监测系统的对比

    从自动监测装置的结构分析：
    1、电信号测量的误差，即由仪器的电磁波在介质中传播得到的介电常数转化为电压/电流产生的误差。
    2、由电信号转换为土壤含水量的误差，即由仪器厂家野外采集土样，在实验室里率定出来的系数，该过程人为因素影响较大，地区差异大。
    3、仪器本身的故障误差，人工置数器在实际工作中比较?；那榭觥Ｈ绻徽＞痛嬖谕ㄐ盼侍?，查看各设备的连线是否松动，设备采集时间是否达到要求。
    自动墒情监测设备应定期保养、维护，发现有故障及时维护。人工烘干法虽然是*的标准方法，但是比较费工耗时，信息的时效性较差。随着科技的进步，在部分地区建设土壤墒情自动监测站，提高了土壤墒情监测信息的实时性。土壤墒情自动监测系统通过传感器对土壤进行间接测定，可以使墒情资料连续性、时效性，减少人力资源，仪器安装操作简单，为了提高数据采集和存储的一体化。