明水自动与人工土壤水分观测数据对比分析

土壤水分含量及其变化规律的监测是农业气象生态环境及水文环境监测的基础性工作,掌握土壤水分变化规律,对农业灌溉、土壤墒情与农业干旱的监测预测及进行相关理论研究具有重要意义。为研究黑龙江省明水县自动站资料的适用性,利用2013年2月28日至2014年11月8日期间明水自动土壤水分站与人工观测资料,分析了自动站与人工观测土壤水分相对湿度的差值、差值概率以及不同方法观测所得数值的相关系数,并通过对比自动站与人工观测数据制作了订正方程用以消除部分差异。2013年2月28日至2014年11月8日期间,明水县人工与自动站观测数据的相关性在各层均表现为显著,自动站观测的土壤相对湿度值高于人工观测值,0-10cm土壤浅层和30-40cm深层的差值较小,20-30cm和40-50cm土壤层次差值较大,通过自动站与人工观测数据对比所制作的订正方程可以消除部分差异。结果表明：人工观测的数据与自动站取得的数据随时间的变化趋势基本一致,自动站观测的资料基本能代替人工观测的资料。     

基于明水县的自动与人工土壤水分观测数据对比分析

为研究黑龙江省明水县自动站资料的适用性,比较了2013年2月28日—2014年11月8日期间明水自动站所测得的土壤水分与人工观测情况下的土壤水分含量,进而分析自动水分观测站与人工观测的土壤湿度之间的差值、差值概率以及不同方法观测所得数值的相关系数,并通过对比自动站与人工观测数据制作了订正方程以消除部分差异。结果表明,2013年2月28日—2014年11月8日期间,明水县人工与自动站观测数据的相关性在各层均表现为显著,自动站观测的土壤相对湿度值高于人工观测值,0~10 cm土壤浅层和30~40 cm深层的差值较小,20~30 cm和40~50 cm土壤层次差值较大,最后根据自动水分观测站与人工所测得的数据制作了订正方程,其可消除二者之间的部分差异。人工观测的数据与自动站取得的数据的变化趋势较为一致,自动水分观测站所测得的资料基本可以代替人工观测数值。     

DZN1型自动站与人工测定土壤湿度对比分析

为了评价DZN1型土壤水分监测站的监测能力、服务效益和推广使用提供参考依据,对齐河县2011年2月28日—12月13日期间自动土壤水分观测站与人工平行对比观测的土壤相对湿度资料,进行差值对比和概率相关性分析。结果表明,人工观测的数据与自动站取得的数据随时间的变化趋势基本一致,10 cm和40 cm土层人工观测的数据接近于自动站数据,40 cm土层人工与自动观测土壤相对湿度的平均差值在8个层次中为最小,60 cm层次的平均差值为最大。人工与自动站观测数据的相关性在各层均表现显著,给出存在数据偏差的原因及以后仪器运行应注意的问题,认为DZN1型自动站观测的资料基本能代替人工观测的资料。     

乌兰乌苏自动与人工土壤水分观测数据对比分析

本文采用了国家一级农业气象观测站乌兰乌苏站2012年的观测数据,运用对比差值和相关系数分析等方法对该站2012年3月28日至l1月8日期间的DZN2型自动土壤水分观测站与同地段人工观测土壤相对湿度资料进行了统计对比分析,结果表明:人工观测的数据反映的土壤水分变化波动较大,自动站观测的土壤水分相对平缓。在0～30 cm土层一致性表现好,40～100 cm土层表现较差。0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土层和30～40 cm、40～50 cm、50～60 cm土层自动观测值高于人工站观测值,70～80 cm、90～100 cm土层自动观测值大部分低于人工站观测值。分析结果为评估DZN2型自动土壤水分观测仪的监测提供客观依据。     

人工与自动土壤水分观测资料差异探讨

为了给江苏省自动土壤水分观测资料的评估提供较好的方法,并为自动土壤水分观测资料偏差较大时的处理提供参考,从而使自动土壤水分观测的数据更准确、更具代表性。根据江苏省在2012年3—4月2个月人工与自动土壤水分观测资料的统计,并重点对土壤水分观测数据误差较大的台站进行了实地调研和分析。结果表明：在进行人工与自动土壤水分对比观测时,当出现土壤水分总的平均绝对误差值偏大时,要分析分层次土壤水分平均绝对误差值是否存在异常,如果分层次有异常,就需要分析相对应的人工土壤水分观测的4个土壤重量含水率是否有异常。江苏省土壤水分观测平均绝对误差值偏大的原因大部分是土质不同而造成,其次是仪器和人为测量原因造成。因此,选址和按规范观测显得尤为重要。     

石河子自动观测与人工观测地温差异分析

通过对石河子基本气象站2005年自动站与人工站地温对比分析,以了解自动站与人工站地温观测值的差异情况及差值产生的可能原因,为历史资料连续使用提供参考依据。结果表明:自动站与人工站年平均差值在允许范围内,资料序列连续性较好。冬季因积雪影响,地面温度月平均差值幅度较大;深层地温差值变化幅度小,浅层地温较深层差值幅度大,但均小于0.5℃;浅层地温的日变化线型基本相同,随着土壤深度的加深,差值幅度变小,均为14时有1个峰值。     

土壤容重的修订方法研究

为了自动土壤水分观测资料更准确、更好地服务于实际应用以及应用于科学研究,从理论上分析自动土壤水分观测与人工实测值存在误差的原因及修正办法,通过公式 ,用每次计算的土壤容重的平均值代表修正的土壤容重,分析评估用修正的土壤容重计算土壤重量含水率的可行性。结果表明：土壤容重修正公式可靠,利用自动观测土壤水分含水量以及土壤容重修正公式来计算土壤重量含水率可行,理论上可以取消逢八观测,也为自动土壤水分观测资料的实际应用、为两年一度的自动传感器评估提供一种指导方法。     

陇东黄土高原旱作区土壤水分变化规律及其与玉米产量关系探讨

利用西峰农业气象试验站玉米观测地段土壤水分资料（1990~2007年）和玉米产量资料,以及与之毗邻的西峰基准站气象资料,分析了观测地段土壤水分变化规律及土壤水分变化对玉米产量的影响。结果显示：土壤贮水量的变化呈二次曲线,贮水量最低值出现在8月中旬;耗水量的变化呈直线;贮水量与玉米产量相关最显著的时段在拔节到抽雄阶段,拔节～抽雄0～50cm土壤贮水量每增加10mm,产量增加180-210kg/hm2.     

不同植被覆盖下土壤水分遥感监测方法的比较研究

为了研究不同植被覆盖程度下多种土壤水分遥感监测模型的适用性,提高大面积土壤水分遥感监测的可行性和精度,本研究利用辽宁省52个气象站2008—2010年土壤相对湿度人工观测资料以及对应时段的卫星遥感资料,采用热惯量、能量指数、植被供水指数法进行土壤水分的遥感监测,在低、中、高植被覆盖条件下对比3种定量反演土壤水分的遥感模型,并与人工观测资料建立线性、指数、对数拟合。结果表明：在中低植被覆盖期,热惯量法最适合,与0~20 cm的平均土壤相对湿度的对数相关最好;高植被覆盖期,能量指数法稍好于植被供水指数法,与0~10 cm的平均土壤湿度的对数相关最好。     

建立新型的自动土壤水分共享系统

自动土壤水分观测仪利用频域反射法原理来测定土壤体积含水量,由于自动土壤水分传感器在实际测量过程中受到土壤质地、容重、安装结合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。本文以2002—2009年21个气象站人工土壤重量含水率资料,以及自动土壤水分观测网中对应数据库中土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24 h后的土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,考虑修订订正仪器测得的土壤体积含水量与人工测得的土壤体积含水量数据的拟合方程(Y=A0+A1X)中的A0、A1两个系数的大小,重新测定修正土壤容重值的大小,建立新型的自动土壤水分共享系统,以期得到更真实的土壤相对湿度资料,供农业气象服务工作应用。     

海口自然坡地土壤湿度变化特征分析

为了更好地了解在气候变化大背景下,海口自然坡地土壤水分状况及影响因子。根据海口市琼山气象站2005—2011年的气象观测资料和自然坡地土壤湿度资料,利用统计学方法,分析海口市自然坡地土壤湿度的变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明：（1）自然土坡地10~50 cm土壤湿度年变化呈正趋势变化,各季节土壤湿度的变化与年变化一致,冬、春季土壤湿度变化大,不稳定;（2）10~ 50 cm土壤湿度月变化呈波形变化,2—10月土壤湿度呈上湿下干型,11—1月土壤湿度呈上干下湿型。（3）随土层深度的增加,土壤湿度的变化变小,各层间的土壤湿度差异越显著,40~50 cm上下层的土壤湿度差异达到极显著水平。（4）20 cm土壤湿度与其他层土壤湿度相关最为密切,利用20 cm土壤湿度作为10~50 cm土壤湿度的代表值与气象因子进行分析,土壤湿度与地温呈负相关,与降水量呈正相关,各季节20 cm土壤湿度回归方程通过1%的显著检验。     

DZZ6型与CAWS600型自动气象站观测资料的对比分析

为了研究DZZ6 型和CAWS600 型自动气象站观测资料之间的差异性,利用庆阳市西峰国家基本气象站、环县国家基本气象站、合水气象站有效数据资料,对DZZ6 型ISOS 软件运行的自动气象站和CAWS600 型OSSMO 2004 软件运行的自动气象站观测的气压、气温、湿度等资料进行气候和统计分析。结果表明：2 套自动气象站数据较为完整,缺测率较低;通过差值分析2 套站数据一致率较高,要素差值较小,符合相应的规范要求;检验得出用于实际业务工作的客观定量化结论,2 套站自动观测数据不经序列订正就可以合并统计、互相替代;个别要素差异略大的原因可能与仪器的生产厂家、型号、性能有关,不存在系统性误差。     

新疆国家一级农试站多年土壤湿度特征分析

为了给新疆石河子垦区农业可持续发展、合理开展农业生产和气候资源利用等提供气候依据,笔者统计分析了新疆石河子国家一级农试站1996—2015年20年来0~50 cm月平均土壤湿度、年平均土壤湿度变化特征及与其他气象因子的相关性。结果表明:0~50 cm年平均土壤湿度总体呈偏湿趋势;石河子国家一级农试站0~10 cm月平均土壤湿度3月和4月湿度最大,6月、7月和8月湿度最小,随着土壤深度的增加,土壤湿度各月相差不大;0~10 cm年平均土壤湿度变化存在着准13年的年代际周期和准5年的年际周期,40~50 cm年平均土壤湿度存在着准10年的年代际周期和准5年的年际周期;0~10 cm和10~20 cm年均土壤湿度存在突变特征;0~50 cm年平均土壤湿度与年降水量、年蒸发量和年0 cm地温这些气象因子最为敏感。     

新型自动土壤水分传感器与传统FDR法传感器性能对比分析

本文在传统FDR法自动土壤水分传感器基础上,通过重新设计测量电路,开发了一种新型自动土壤水分传感器,并在实验室内开展了新型传感器电气性能、测量性能、抗温度变化特性、抗盐碱性能等传感器特性与传统FDR法自动土壤水分传感器的对比分析或试验。通过对比分析或试验,结果表明：新型自动土壤水分传感器可以实现土壤水分的连续监测,满足传感器的测量性能需求;新型自动土壤水分传感器与传统FDR法自动土壤水分传感器相比,标定过程相对简单、测量精度及测量准确性更高、抗干扰性更强、稳定性更高。新型自动土壤水分传感器的研发设计,提高了土壤水分监测的准确性、稳定性,为自动土壤水分观测仪的升级换代提供了技术支撑。     

贺兰山东麓葡萄园区国家级观测站与自动气象站最低气温的对比分析

为了促进宁夏葡萄产业发展,提升葡萄气象保障能力,为今后格点化预报和专业预报服务提供支撑,本研究利用2009—2016年4—5月贺兰山东麓葡萄园区内27个自动气象站及7个国家级观测站逐时最低气温资料,对比分析代表酒庄的自动气象站（简称：酒庄站）与所辖区国家级观测站（简称：大监站）最低气温的差异性。结果表明：贺兰山东麓最低气温出现在20时—10时,以03—08时居多,其中07时出现次数最多;经历史资料分析和实况个例对比分析,均发现酒庄站最低气温与大监站最低气温之间存在明显差异,差异普遍在3℃以内。