建立新型的自动土壤水分共享系统,本文是关于土壤方面论文写作技巧范文跟土壤和水分和共享有关自考毕业论文范文.
土壤论文参考文献：
摘 要：自动上壤水分观测仪利用频域反射法原理来测定上壤体积含水量,由于自动上壤水分传感器在实际测量过程中受到上壤质地、容重、安装结合紧密度等冈素的影响,读数差别很大,冈此在正式使用前需要进行标定.本文以20022009年21个气象站人工上壤重量含水率资料,以及自动上壤水分观测网中对府数据库中上壤重量含水率资料为数据源,借鉴日本方法,以测定大量降雨（100 mm以上）或灌水浸泡24h后的上壤重量含水率作为田间持水量,调整田间持水量的大小-同时,考虑修订训止仪器测得的上壤体积含水量与人工测得的上壤体积含水量数据的拟合方程(Y等于AO+AIX)中的AO、A1两个系数的大小,重新测定修正上壤容重值的大小,建立新型的自动上壤水分共享系统,以期得到更真实的上壤相对湿度资料,供农业气象服务工作府用.
关键词：自动上壤：相对湿度：订止：系统
1 自动上壤水分观测网建设现状
为了上壤水分观测全面实现自动化,显著改进上壤水分观测手段和方法,提升现代农业气象业务和干旱监测服务水平,基本满足现代农业气象业务和下早监测服务需求,根据气测函[2010] 76号文精神和《全国气象部门自动上壤水分观测网布局方案》要求,到目前力止,新疆已经安装了100多套自动土壤水分观测站,形成了伞疆气象部门自动土壤水分观测网.上壤水分观测层次为：o-10 cm、10-20cm、20-30 cm、30-40cm、40-50 cm、50-60cm、70-80cm、90-100 cm.
自动上壤水分观测仪利用频域反射法原理来测定上壤体积含水量”,由于自动上壤水分传感器在实际测量过程中受到上壤质地、容重、安装结合部的紧密度等因素的影响,读数差别很大,因此,在正式使用前需要进行标定.一般认为,传统的烘下法测得的上壤水分值是可信的,可以作为其它各种上壤含水量测量方法的校正标准.标定分2个步骤：实验室标定和田间标定.根据各站各种上壤水文、物理特性参数以及各层的标定系数,目前已经形成了伞疆各站每天逐小时的包含下均体积含水量、平均重量含水率、平均水分贮存量、下均相对湿度等要素的实时数据库及相关资料共享平台,但在实际应用中,数据的真实性被质疑得较多.因此,为了满足伞疆农业气象服务工作需求,需要形成一套能比较真实反映全疆各地上壤墒情变化的实时数据库系统.建立新型自动上壤水分共享系统很有必要.
2 自动上壤水分监控
对已有的自动上壤水分实时数据库进行数据质量监控,是新型自动上壤水分共享系统实时数据库形成的基础,
2.1 自动上壤水分监控对象选取
根据上壤水分各要素统计原理,当测点和层次固定后,实时数据库的所有要素都是体积含水量的函数,并且具有一一对应关系.换句话说,就是对某一测点的某一层次来说,只要有上壤的体积含水量,相应的平均重量含水率、平均水分贮存量、平均相对湿度均可以通过各种上壤水文、物理特性参数进行推算求得.
仅监测上壤含水量是不能正确反映作物是否需水,因为上壤含水量数据并非均匀一致和不具有可比性,例如：某些区域上壤含水量为1O%时,农作物并非缺水,另外一些区域即使达到30%的上壤含水量,植物却需要灌溉,而上壤水势则能正确反映作物的需水程度.上壤湿度是上壤的干湿程度,即土壤的实际含水量,可用上壤含水量占烘下上重的百分数表示：上壤含水量等于（水分重/烘干土重）x 1OO%.而上壤相对湿度是指上壤含水量与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.根据上壤相对湿润度(R)的下早等级指标,可以分为R>60%为无旱．5% <R≤60%为轻度干旱,40%<R≤50%为中度干旱,30%<R≤40%为重度干旱,R≤30%为特别重度干旱.
位于或靠近耕作层的10-50 cm上壤相对湿度是气象部门监测上壤墒情常年使用的资料.另根据国家水利部旱情等级标准中指出,“上壤墒情是判断农业旱情的主要指标之一,对于己建立上壤墒情监测站点的地区,应优先采用上壤相对湿度评估农业旱情”.
综上所述,可将“自动上壤水分实时数据库”中10-50 cm的“小时平均相对湿度”作为质量控制对象.上壤湿度一般不像空气温湿度变化那么剧烈,另外从资料需求角度出发,建议每天（16时）监控1次.
2.2 依托及基本质量控制思路
中国气象局预报与网络司组织的“气象资料业务系统”(MDOS)己在全国推广试验,此方案拟在MDOS系统中,新增“自动上壤水分质量控制”模块,对“自动上壤水分实时数据库”中的“小时平均相对湿度”进行质量控制.
上壤水分的分布状况受气候、作物、耕作措施等因素的影响.全疆自动上壤水分站点均为固定观测地段,为相对长期固定的、反映当地自然下垫而、无灌溉状态下的上壤湿度观测地段（地段对所在地区的自然上壤水分状况应具有代表性）.故上壤湿度的变化与降水、日照、气温、风向风速以及蒸发量等气象因子相关.从短期（10 d以内）波动来看,降水是最主要的影响因子,并且强降水是造成超短期（2d以内）土壤水分突变的决定因素.因此,将降水量作为上壤水分质量控制的主要参考因子.对于较长时段的上壤水分质量控制,为了加入气温、日照两气象要素作为上壤水分质量控制的次要参考因子,有些控制条件加入了季节.
2.3 基本质量控制方法”
根据伞疆气象站2002-000年人工上钻取上测定的10-50 cm上壤湿度资料,提取其中的上壤相对湿度进行分析,根据分析总结,我们得出了下文控制方法和指标.
2.3.1 内部一致性检查
(1)同一站点上下层之间的一致性.多日不下雨时,上壤相对湿度为上低下高.各层次的数据会呈现连续变化.根据历史资料统计,连续标准为：(a1+a3)/2-a2<25%,其中：a1为上层相对湿度,a2为中间层相对湿度,a3为下层相对湿度.以20 cm相对湿度为例,a1为10咖相对湿度．a2为20 cm相对湿度,a3为30cm相对湿度.(2)较强降雨,各层次会出现数据的不连续变化,主要表现在上层快速增大.某日降水量大于50 mm,次日10-50 cm土壤相对湿度数据均应有较大上升,如果出现上下层均较大上升,中间层平稳少变时,则给出该中间层故障疑误.
2.3.2 区域一致性检查
同一区域不同站点的一致性,施行同一区域多站点之间相同层次之间的相对湿度比较,以差值大于25%为疑误临界点.建议在监控系统中,加入各站点上壤相对湿度及3d、5d、7d的总雨量变化分布图,用于人工对于同一区域不同站点的一致性分析的参考.
2.3.3 数据疑误判断
(1)长时期无雨上壤相对湿度稳定少变：10-20cm上壤相对湿度数据连续10 d基本保持不变(<3%);30-50cm上壤湿度数据连续15 d基本保持不变(<2%),给出故障疑误.(2)多日不下雨但出现相对湿度较大幅度(>3%)上升：多日不下雨时,本日10-50 cm各层次上壤相对湿度比最邻近前次雨停次日相应层次偏高较多,则可以判断数据错误.(3)在4-9月,持续15d或以上无降水,但10-20伽上壤某层的相对湿度仍大于75%,30-40 cm上壤某层的相对湿度仍大于90%、50 cm上壤某层的相对湿度仍大于95%,则可以判断数据错误.(4)连续较强降雨,各层次会出现数据的不连续变化,主要表现在上层快速增大.当出现3-4d以上的连续降水,且总降水量大于80 mm,但某站10-50cm上壤某层的相对湿度没有达到80%以上,则可以判断数据疑误：没有达到70%以上,则可以判断数据错误.(5)若在降水停止3d后（排除较长时期造成洪灾的强降水）．10-30cm上壤某层的相对湿度仍大于1OO%,则可以判断数据错误.
2.3.4 界限值检查
10-50 cm上壤相对湿度的上限值为130%,下限值如下表1.
表1 1o-50 cm上壤相对湿度下限值
3 对疑误数据处理
3.1 关于田间持水量
3 .1.1 目前实际中采用的方法,数据结果准确度不好把握
在所有的上壤物理常数中,田间持水量的测定是最难掌握的,目前测量田间持水量的方法主要是围框淹灌法,其基本原理是：在田间、围框或打上垅灌水使适当深度的上壤达到饱和,然后将上壤表面覆盖避免地表蒸发,上壤开始内排水进入上壤水再分布过程,当上壤中的重力水“完伞”排除后,水分达到基本平衡,取上样测定上壤含水率,此时的含水率即为田间持水量.
田间持水量的大小不仅受上壤质地、结构等上壤因素影响,而且还受淹灌法水量、围框保水、测量方法、平衡历时、测定深度等人为因素的影响.
3.1.2 田间持水量测点与上壤水分仪安装地点的差异
从各站自动上壤水分仪器布局来看,不少站点的仪器都安装在大气观测场附近,而很多站的观测场都是在基建过程中垒高了的,难免有建筑垃圾,或上层不密实的现象,这些都会影响上壤水分仪器的安装和感应.因此,田间持水量的测定地点与自动上壤水分仪器感应部分的距离远近、上层结构的差别,是田间持水量准确与否的另一个比较关键的原因.故目前实际中采用的方法、数据结果准确度不好把握.在日本以测定大量降雨（100 mm以上）或灌水浸泡24 h后的上壤重量含水率作为田间持水量.
3.1.3 田间持水量与上壤水分的关系
在目前的自动上壤水分信息共享的数据库中,上壤相对湿度是由体积含水量计算而来：(1)上壤重量含水率.以上壤体积含水量与上壤容重的比值表示.w等于Q/P,其中：w为上壤重量含水率(%),Q为上壤体积含水量(%),p为地段实测上壤容重（g/cm3）.(2)上壤相对湿度.以重量含水率占田间持水量的百分比表示.R等于(W/fc)x100,其中,R为上壤相对湿度(%),取整数记载,W为上壤重量含水率(%),fc为田间持水量,用重量含水率(%)表示.
由上可见,在体积含水量正确的情况下,只要上壤容重和田间持水量正确,则上壤相对湿度也就无误了.
假发在上壤水分感应器正常工作的情况下,体积含水量的值没有问题,我们只要调整田间持水量的大小,便可以调整上壤相对湿度的大小,使它更加符合一般的变化规律.由于上壤容重也可能有问题,可能会导致调整值超出田间持水量的应有范围.
3.2 上壤湿度数据疑误原因及处理方法
3.2.1 可修正的上壤相对湿度记录
10-50伽逐日上壤相对湿度线与逐日降水量的线变化趋势基本一致：上壤相对湿度线变化位相比逐日降水量的线变化位相稍有落后,且随着层次的加深,位相差更大一点.如果上壤湿度数据变化符合上述规律,可以通过调整田间持水量的值来得到更真实的土壤相对湿度记录.MDOS系统加入绘出选定站点10-30 d内的雨量和10-50cm上壤相对湿度变化曲线的功能,以帮助人工判断.(1)长时期系统性地偏高.干旱时期,显示不出旱情,10-50 cm上壤相对湿度基本上没有低于60%的值：即使半月以上无降水,10-50cm土壤相对湿度也大于90%：过饱和状态较多,10-50cm土壤相对湿度大于1OO%出现频次较高.(2)长时期系统性地偏低.强降雨（或较强连阴雨）结束后,10-50 cm土壤相对湿度没有出现上壤相对湿度100%的饱和状态：10-50 cm土壤相对湿度低于60%的值出现频次较高.根据农业气象观测规范,田间持水量、土壤容重等物理常数是按严格的操作规程获取的,一般情况下,是不能更改的.考虑到对某些站某些层次田间持水量准确性的质疑,新型的自动土壤水分共享平台要突破这项规定,根据历史资料和实时资料的可用性,对于上述2种情况,调整被认为不合理的田间持水量的数值,进而修正上壤相对湿度.
因田间持水量的测定操作难度较大,日本有如下田间持水量获取方法,即将强降雨（或较强连阴雨）结束后的上壤重量含水率作为田间持水量的替代值.降雨（或较强连阴雨）结束后的取值时间,根据雨水下渗时间采用先取上层值后取下层值的原则.胡伟等根据江西省湖口、南康两站的2000-2009年土壤水分人工观测10cm、20cm、30 cm、40 cm、50cm土壤的体积含水量、土壤相对湿度、土壤重量含水率、土壤有效水分贮存量等历史资料,分析不同深度各要素资料的历年分布,结合极值情况并采用统计,学方法确定了不同上层上壤水分各观测要素的界限值或阈值.对全疆2002-2009年人工土钻取上测定的10-50 cm土壤水分资料,用类似江西的方法和其它方法进行质量控制后,提取各站每层次的若干个极大值,并配合上壤重量含水率极大值的前期降水情况和当时的上壤相对湿度,得到接近田间持水量的值：从伞疆气象部门自动上壤水分观测网中对应数据库中上壤重量含水率资料,结合日本田间持水量获取方法获取各站强降水后各层次上壤重量含水率,综合分析修正相应的持水量值.如果修正后,仍然存在修正前的错误,根据情况,可考虑以下订正：订正仪器测得的上壤体积含水量与人工测得的上壤体积含水量数据的拟合方程（y等于AO+ AIX）中的Ao、A1两个系数的大小：重新测定上壤容重值,订正土壤容重的大小.
3.2.2 不可修正的上壤相对湿度记录
10-50伽逐日上壤相对湿度线与逐日降水量的线变化趋势不一致,甚至反位相,出现了异常的跳跃式变化,则可以考虑仪器安装环境有问题或者仪器自身故障.对于长期存在问题的站点,可以通过更换感应器,或现场实地勘察,重新安装来解决.
参考文献
[1]张瑞卿,戈振扬,单伟,等-基于FDR原理的自动灌溉系统设计[J].传感器与微系统,2014,33(2):80-82,86
[2]王海军,杨忐彪,杨代才,等自动气象站实时资料自动质量控制方法及其应用[J].气象．2007,33(10):102-109
[3]黄建,成秀虎国家气象局农业气象观测规范（上卷）[M].北京：气象出版社,1993,76 88
[4]胡伟,熊凌云,熊雄,等自动上壤水分数据质量控制中的阈值确定[J]．气象水文海洋仪器．2012(9)：14-16
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