新疆阿勒泰地区土壤墒情自动监测站精度改进的探讨及对策

土壤墒情传统监测方式主要采用人工观测方式,近些年来,随着信息化技术的快速发展,信息自动化采集技术逐步应用到土壤墒情的自动监测中。本文结合新疆阿勒泰地区土壤墒情自动监测数据和实测土含数据,建立两者多元自回归方程,对自动监测墒情数据进行修正。结果表明:误差修正前,墒情自动监测点误差呈非正态分布,存在明显误差,而修正后,土壤墒情自动监测数据的精度可提高20%～30%,满足测墒误差要求。     

土壤水分监测仪器野外对比测试分析研究

近年来,随着抗旱工作的全面深入开展,土壤墒情监测工作日益得到重视。鉴于目前我国土壤墒情自动监测工作起步较晚,部分省(自治区、直辖市)试点建设的墒情自动监测系统的监测数据准确性、稳定性不高等问题,水利部水文局组织对目前在国内应用的国内外主要土壤水分传感器开展了两期土壤水分监测仪器野外对比测试分析研究。根据两期比测研究成果,结合近年来土壤墒情监测工作经验,提出了比测技术方法、评估技术指标,初步分析了不同产品性能,并进一步探讨提出了提高土壤水分监测仪器产品质量和土壤墒情监测数据可靠性的建议。     

土壤墒情监测仪器拟合公式研究

土壤墒情监测迟迟不能实现自动化,主要原因是墒情监测仪器的监测精度始终停留在只能定性地监视旱情的变化趋势,无法用自动监测数据准确分析出不同的干旱等级和计算出对应的受旱耕地面积。结合吉林省墒情监测工作实际,开展了土壤墒情监测仪器拟合公式的研究,提出了土壤墒情监测仪器拟合公式的最佳形式,对于仪器厂家转变观念,改变仪器公式形式,提高仪器监测精度,早日实现墒情监测自动化具有很好地参考价值。     

辽宁地区土壤墒情自动监测站精度改进探讨

以辽宁地区为研究实例,结合土壤墒情自动监测站点数据,提出相应的监测数据修正方法,并对其监测精度进行改进,提出相应的对策措施。结果表明:通过数据修正后,土壤墒情自动监测和人工采样数据之间的误差低于20%,采样误差曲线进行修订后,自动监测值和人工测定值之间的相关系数可达0. 6以上。以期对辽宁地区土壤墒情自动监测推广和应用具有科学的参考价值。     

环刀称重法介电类土壤水分传感器公式率定

传感器是墒情自动监测仪器设备重要组成部分,是决定墒情监测数据精度的核心器件,科学合理进行传感器精度校准(率定)十分重要。从生产实际出发,依据有关技术规范和文献成果,利用被测介质中表观传感器输出电信号随着土壤含水量变化而改变这一原理,系统阐述了环刀称重法进行介电类土壤水分传感器公式率定方法,为进一步规范实验室土壤水分传感器率定流程和技术要求提供借鉴和参考,为研究土壤物理特性、墒情实验和墒情监测与评价等提供技术支撑。     

退墒曲线在墒情数据过滤及预报方面的应用

在对历史干旱年的墒情数据进行大量分析的基础上,利用土壤退墒曲线,滤除自动监测的异常值,使自动墒情站数据的可靠性得到保证。在满足生产精度,充分发挥自动监测作用的同时,减少了干旱期间人工加密监测的频次,节约了监测成本。同时利用退墒曲线可对连续无雨条件下,今后一段时间内的墒情进行预测,从而为抗旱决策提供依据。     

土壤水分监测技术方法应用比较研究

土壤墒情是反映旱情最直接的重要指标,土壤水分是植物水分的直接来源,决定着植物的生长状况的好坏,因此测量土壤水分有着重要的实际意义。近年来,随着抗旱工作的全面深入开展,土壤水分监测工作日益得到重视,土壤水分自动监测仪器逐步推广应用,但由于水利系统开展土壤水分自动监测较晚,对其工作原理认识不足。本文在概述土壤水分常用监测技术方法基础上,较为系统的介绍了频域反射法(FDR)和时域发射法(TDR)工作原理,以及有关数学公式,评述了主要监测技术方法的优缺点,并对今后有关工作开展提出了建议。     

土壤水分监测仪器监测精度研究

土壤含水量是干旱区旱情分析不可缺少的水文要素。准确监测干旱区土壤含水量对旱情分析、灾害评估、抗旱决策具有重要意义。如何快速、准确测取土壤含水量是摆在墒情监测工作者和监测仪器生产厂家面前亟待解决的问题。结合墒情监测工作实际,针对提高土壤水分监测仪器的监测精度进行了探索和研究,提出了建设性意见。     

插管式土壤墒情监测仪器参数调整的研究

在以往墒情自动监测系统的建设与运行中,对仪器参数调整研究较少,因而导致系统的监测精度始终得不到提高,致使监测信息难以在旱情分析与评价中得到应用。在吉林省中西部旱情应急监测系统工程的建设和试运行中,通过技术研究、实验和总结,首次提出调整仪器参数的方法,并且提出了在限定条件下"调一点,管一线"的观点。实际应用后,系统的监测精度得到大幅度提高,实现了工程建设之初提出的精度控制目标。本文对调整仪器参数的方法进行了总结,对提高墒情自动监测系统的监测精度,早日实现墒情监测自动化具有很好的参考价值。     

邢台市土壤墒情监测现状及发展对策探讨

通过对2016年实地观测数据进行分析,得出了土壤的湿度情况,了解了土壤的墒情,并提出土壤墒情监测的发展对策。通过这些墒情信息,可以指导有关部门进行定量灌溉、适时灌溉,有效地减少水资源浪费,保护、改善水环境,取得较好的社会效益和环境效益。     

应用时域反射仪测定农田土壤水分

介绍了时域反射仪(TDR)测定农田土壤水分的方法及其应用,包括测定农田根系层土壤含水量和一定深度范围内土体贮水量,TDR自动、连续监测土壤水分,用TDR实测土壤水分来估算作物不同生长发育期内农田实际蒸散量以及用于探讨农田水分空间变异性。还对TDR、中子仪和土钻法测定的土壤含水量进行了比较,结果表明,应用TDR测定农田土壤水分要优于中子仪和土钻法。     

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述

土洞(塌陷)的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题。近年来,随着新技术的发展,特别是光电传感技术的应用,岩溶土洞(塌陷)预警监测已取得可喜的进展。本文通过对地质雷达监测法、剖面沉降监测法、In Sar 监测法、时域反射( TDR)同轴电缆监测法、基于岩溶管道裂隙水(气)压力监测的触发因素监测法、BO TDR及OTDR光纤传感监测法等适合于线性工程岩溶土洞(塌陷)的监测预报方法进行了系统分析比较,结果发现: 单一方法在岩溶土洞(塌陷)的监测预警中都有其局限性; 分布式TDR及BOTDR技术可有效确定岩溶塌陷的空间位置,但在埋设方面需进一步的研究;岩溶土洞(塌陷)的监测预警是一个系统工程,应考虑多种方法的综合运用。      

TDR测定土壤含水量的标定研究

探讨了TDR测定土壤含水量的原理,并对黑河上游阿柔试验样地取土样进行了土壤体积含水量测定的室内标定试验,得出相关性较好的TDR测定土壤体积含水量的关系式.结果表明:通过室内土样同填建立的,TDR测定的体积含水量与土壤实际含水量相关性很好,可以利用TDR精确的测定土壤含水量,为黑河遥感项目提供精确的地面土壤水分数据,为遥感反演和验证提供基础数据.所得到 的标定结果对于具有相同土质的黑河中游土壤具有参考价值.     

地面沉降的自动化监测系统

文中介绍了一种地面沉降自动化监测的系统方案，该系统是由上位机和下位机组成的分布式结构，数据传输通过公用电话网实现。系统的硬件部分包括位移传感器、控制主机、现场模块控制单元以及调制解调器等，其中传感器应用了CCD(电荷耦合型固体摄像器件)技术，精度可达到0．1mm以上。整个系统均在系统控制软件环境下进行，通过它，可任意设置监测计划，如：每小时测2次或更多；还可以随时了解系统设备的工作状况。通过在长江三角洲地区的数月实地使用，认为这套系统具有精确、可靠、自动化程度高等优点。可以满足实际需要。虽然，自动化技术已广泛应用于许多领域，但在地面沉降监测方面还不多见，有望此项工作能对相关研究有所帮助。     

时间域反射法用于滑坡监测的试验研究

依据时间域反射测试技术（TDR）的基本原理,提出了TDR技术在滑坡监测中的野外工作方法。为了更好地了解电缆的变化规律,进行了室内试验。结合实际应用,给出了TDR监测滑坡的野外应用实例。通过对室内模拟试验和野外应用试验数据的分析、对比,讨论了TDR监测滑坡的实际应用效果和有效性。研究结果表明,与传统的滑坡监测方法相比较,TDR用于滑坡监测的技术方法比较新颖,具有节省时间、成本低廉、定位准确等特点。由此可见,TDR用于滑坡监测,能够实现快速、实时、连续监测。     

北京平原地下水水位监测网优化

文章在北京市地下水水位监测现状基础上,分潜水和承压水对北京平原地下水监测网的监测密度和监测频率进行了优化设计。主要采用编制地下水动态类型图的方法进行了地下水水位监测网的优化,克里金插值法能定量评价依据监测网观测值绘制的地下水水位等高线的精度,因而可以用来评价监测优化结果。并根据时间序列分析和统计检验提供的定量标准优化了地下水水位监测频率。优化后,北京平原共有监测孔400眼,其中利用原有监测孔300眼,新设计监测孔100眼,手工监测频率由原来的每月6次优化为每月1次,专项高频率监测可以由地下水自动监测仪实现。文中还对地下水自动监测仪(DIVER)的监测结果和手工监测结果进行了对比评价,提出了地下水水位监测网的维护、管理措施和信息发布方式。     

基于BOTDR技术的深埋岩溶土洞监测分析

岩溶洞穴发育成地表塌陷影响因素复杂。为了获得岩溶土洞监测标识区域的应力特征,在太沙基松动土压力理论基础上,对岩溶土洞发育历程中松动区竖向土压力进行了分析。松动区的空间位置由洞穴特征及其上方岩土介质的物理、力学性质决定;平面应变和非平面应变条件下,松动区竖向土压力的分布特征差异明显。根据岩溶土洞上方松动区竖向土压力的分布特征,结合BOTDR技术优点,提出应用BOTDR技术监测岩溶土洞的发育,针对光纤监测系统设计中光纤布线型式进行了分析。岩溶土洞应力场变化特征的定量研究对光纤传感技术应用于岩溶土洞监测设计提供理论依据和指导。      

基于BOFDA的地面塌陷变形分布式监测模型试验研究

地面塌陷变形作为一种分布广泛的地质灾害已成为目前城市发展中亟待解决的一个问题。文章使用布里渊光频域分 析（BOFDA）技术对地面塌陷变形进行分布式监测模型实验研究。利用自制的地面塌陷物理模型,对不同类型、不同厚度 土体在塌陷过程中的变形进行分布式光纤监测,并对其试验结果进行对比分析。结果表明：基于BOFDA分布式光纤传感技 术可有效捕捉到地面塌陷变形的发生和发展过程,并较为准确地反映出地面的塌陷变形规律。研究结果为该技术在地面塌 陷变形监测的推广应用提供一定的参考依据。