全国土壤水分观测系统数据质量分析

土壤水分观测对研究全球水循环和大气气候变化至关重要,然而由于对自动观测设备的运行监控程度以及数据质量控制算法的缺乏,导致自动观测的土壤湿度数据可用率较低。本文以我国综合观测系统运行监控平台为基础,简单阐述所设计的一套自动土壤水分运行监控系统,重点针对该系统中土壤湿度数据质量控制方法和由此产生的数据错误情况进行分析,经过数据格式检查和质量算法控制后的数据,可对单站或多站观测要素进行产品展示与分析。     

湖北省土壤水分自动站监控系统的设计与实现

土壤水分自动监测站是中国气象局大气监测自动化系统的一个重要项目之一,基于此,主要是在对土壤水分自动站监控系统的设计进行分析的基础上,对于湖北省土壤水分自动站的建设以及相关的监控系统进行详细的阐述,并对监控性能进行测试,希望可以给未来土壤水分自动站监控系统的发展带来帮助。     

土壤水分自动观测数据分析与订正

对山东莱阳气象局近3年获得的自动土壤水分观测数据（简称器测数据）和人工观测土壤湿度数据（简称人工数据）进行对比分析。运用逐步回归分析建立了以器测数据为因子的订正方程,并进行效果验证。结果表明,各层土壤湿度经订正后误差明显减小;各种订正方程的订正效果不同;不同的深度层订正效果不同,深层土壤湿度订正后达到满意的效果,上层土壤湿度订正后未获得满意效果。同时,分析了造成偏差的可能原因。     

平罗县自动与人工土壤水分观测数据对比分析

以平罗县土壤水分固定观测地段DZN3型土壤水分自动站2014年4月3日至2014年8月28日自动观测数据与人工观测数据为基础,利用Pearson相关系数,对数据进行折线图对比分析、误差分析及相关性分析。结果表明,除20~30 cm深度土层自动站数据与人工观测数据呈现负相关性;其余深度土层数据呈现正相关性,其中50~60 cm两种数据相关性最好,90~100 cm两种数据相关性较差。分别对各土层对比观测数据建立一元线性回归方程,得出订正模式,使土壤水分自动站能更好地代替人工测量,解决人工取土连续性、时效性差等问题。     

气象综合观测系统运行的监控信息化探析

气象部门开展日常工作时较为依赖气象综合观测系统,故需确保气象综合观测系统处于有效、稳定的运行状态。在气象综合观测系统运行过程中,监控信息化是当前的重要思路,强调借助信息技术,监控气象综合观测系统的运行情况,从而确保所记录气象数据的完整性、精确性。当前,气象综合观测系统的运行监控信息化已有效实现了业务工作信息化、业务管理信息化、业务流程信息化,对气象事业的健康发展意义重大。围绕气象综合观测系统的运行监控信息化开展探究,指出了气象综合观测系统运行监控信息化评估的要点,提出了促进气象综合观测系统运行监控信息化发展的措施,即完善运行监控信息化体系、强调气象部门业务流程的信息化、提高运行监控信息化的可操作性。     

自动土壤水分观测仪常见故障分析

本文介绍了自动土壤水分观测仪的原理,分析了自动土壤水分观测仪出现的常见故障,给出了解决办法,为自动土壤水分观测仪的技术保障工作提供借鉴。     

沭阳县人工与自动土壤水分观测资料对比分析

[目的]客观评估DZN1型自动土壤水分观测仪的监测能力。[方法]采用对比差值、逐步回归等方法,比较分析了2013年1月1日~7月31日沭阳国家农气一级站的人工与自动土壤体积含水量观测数据。[结果]人工观测值略高于自动站观测值,两者在浅层的平均差值最小,变化趋势相当一致;在分析了人工与自动观测值相关系数后,为降低DZN1型自动土壤水分观测仪的系统性误差,获得较准确的订正数据,运用逐步回归法建立了沭阳土壤水分自动站观测资料序列订正模型,并利用该站2014年4月1日~5月31日对比观测资料对其订正效果进行了检验,检验结果显著。[结论]该研究为发挥观测资料的应用价值和气象服务效益提供依据。     

凤阳一次强降雨过程自动土壤水分观测数据分析

该文选取安徽凤阳2015年主汛期一次强降雨天气过程,分析其对应时段自动土壤水分观测数据的变化特征;运用土壤水分观测计算的基本原理,分析观测结果存在的主要问题,提出一种改进观测数据可用性的订正方法。实例计算结果表明,此订正方法能有效减小原始观测值的系统偏差,使观测结果更为合理、可信。     

自动站土壤水分资料与人工观测土壤水分资料的对比分析

以定西农试站为例,对其自动站观测土壤水分资料和人工观测的土壤水分资料进行对比分析。分析发现：从春季解冻开始,各层土壤水分各要素数值随着时间开始增大,在汛期前后达到最大值,汛期过后,由于降水减少和植被覆盖率降低,各要素的数值均随着时间有波动减弱的趋势。总体而言,人工观测土壤水分资料的各要素值比自动观测的要素值偏大,可能是由于人工观测的地段有植被覆盖,本身蓄水能力比自动观测站所在的地段强,并且有作物种植,有额外的灌溉,这也是造成人工观测土壤水分比自动观测土壤水分资料数值偏大的主要原因之一。     

区域土壤水分与人工和自动站观测数据对比分析

利用2020年6月1日至12月31日山东泰安、云南大理和新疆乌兰乌苏3个站点区域土壤水分观测数据，采用相关性分析和差值分析等方法，分别与同期人工观测数据和自动站观测数据进行对比，并对观测结果逐层进行准确性分析。对比分析结果表明：区域土壤水分观测数据普遍大于人工和自动站观测数据，区域土壤水分观测数据与人工和自动站观测数据之间具有较高的相关性，相关系数的最小值均出现在40 cm土层，它们所反映的土壤湿度随时间变化趋势一致；区域观测数据与人工观测数据各土层的平均差均<0.1，与自动站观测数据之间的平均差在40 cm土层相对其他层次较大。以上表明，区域土壤水分自动观测仪对土壤水分的感应观测结果与自动站观测、人工观测的结果趋势基本保持一致。分析结果可为评价区域土壤水分自动观测仪的监测能力、资料的应用价值与服务效益提供参考。     

自动土壤水分观测值订正方法及湿度产品分析

自动土壤水分仪替代人工对土壤湿度进行测量时,所测得的数据需要进行校正,才能进入农业气象业务使用。本文介绍了自动土壤水分观测的订正方法和质控方法,从土壤湿度产品效果来看,土壤不同深度的体积含水量与降水相关性存在较大差异,其中表层变化最为明显,深层基本不受影响;在我国大范围的一次寒潮过程前后,东北地区、西北部地区土壤体积含水量发生了较大范围的改变,但这对仅受降雨影响的南方来说并不明显。     

四川省土壤湿度自动站和人工观测数据对比分析

选取6个代表站点,采用人工观测数据和自动站监测数据进行相关性分析、箱式图分析、对比差值计算以及对比差值的标准差、相对误差计算,结果表明：各站点误差较大的层次多出现在表层,代表站点中只有浦江一个站点的相对误差≤10%。目前,土壤湿度自动站只能反映土壤水分趋势变化情况。接着,进一步分析土壤湿度自动站数据不准确的原因,并对相关性较好的层次提出订正方法。     

基于AVR单片机的土壤水分检测系统设计

提出了将近红外传感与AVR单片机控制技术相结合来测量土壤含水量的设计方法。该方法具有非接触式、功耗小、便携、速度快等特点。     

自动土壤水分观测站网构建及数据传输

江西省自动土壤水分观测站网是按照江西干旱成片性特点、区域代表性和农业发展布局而构建的,介绍了其站网结构、技术要求、仪器配置、数据和系统组成等,为开展相关建设提供技术参考。     

自动与人工观测土壤水分差异对比分析

利用2017年7月28日—2018年9月18日青海省海北牧试站架设的DZN2型自动土壤水分观测仪与人工烘干法平行对比观测土壤水分资料数据,通过对比差值、计算差值概率等相关统计方法,对10~50 cm土壤重量含水率进行逐层分析。结果表明：在研究时段内,海北牧试站自动与人工观测取得的数据随时间的变化趋势基本一致。自动站观测的土壤重量含水率较人工观测值偏低,其中30~50 cm差值相对较小,10~20 cm差值相对较大。根据自动站与人工观测的数据对各层土壤重量含水率进行订正,绝对误差均小于3%,表明海北牧试站自动观测的土壤水分资料基本能代替人工观测,进而为推进农业气象的自动化监测提供一定的技术支撑和理论依据。     

宁夏自动土壤水分观测站标定的全过程分析

分析宁夏自动土壤水分观测站标定的全过程,阐明自动土壤水分站标定的全道工序,对关系标定成功与否的取土前对站址整改、土壤基本参数测定、人工取土对比观测和业务化检验审核这几个关键阶段需要注意的问题进行分析,提出对策措施。这对于今后的自动土壤水分站建设标定工作有一定的指导意义。     

DZN-1自动土壤水分观测仪的组成及故障分析

介绍了DZN-1自动土壤水分观测仪系统组成,针对自动土壤水分观测仪出现的一次故障,进行了故障分析与排除,以期为类似故障的检查和排除提供借鉴。     

基于土壤水分自动站的鲁中地区土壤水分变化规律研究

干旱是鲁中地区制约农业生产的主要气象灾害之一,掌握农田土壤水分变化规律,对提高农业干旱防御能力、制定节水灌溉计划、提高水分利用效率具有重要意义。该文利用2010—2013年农田土壤水分自动站逐日资料对不同地形条件、不同时间尺度土壤水分变化规律、降水入渗规律以及日常应用进行分析研究。结果表明:鲁中平原和山区0~50 cm、0~100 cm土壤水分体积含水率不同时间尺度变化规律基本一致,60~100 cm体积含水率波动较小,年最低值出现在6月,最高值出现在8月,年降幅最大出现在3—6月,易发生干旱;0~50 cm土壤体积含水率自春季至秋季逐步上升,秋季为一年中最大,月变化近似符合正态分布,山区变化幅度小于平原;平原旬土壤体积含水率最低值出现在1月中旬,次低值出现在5月下旬,山区最低值出现在6月上旬;0~50 cm土壤体积含水率日增幅随着初始土壤体积含水率增大而减小,随着降水强度增大先增大后减少;土壤水分体积含水率多年平均最低值和最高值分别较凋萎湿度、田间持水量略偏高,能够用于日常阈值监测。掌握土壤水分精细化变化规律,对干旱监测预警及灌溉有指导意义,保障鲁中地区粮食增产增收。     

土壤水分渗漏量自动记录采样系统的设计

设计出一种能够自动记录土壤水分渗漏总量,并对其进行自动采样的系统.该系统通过控制器控制所有步进电动机和电磁阀的协同工作,将渗漏池中渗漏土壤水接入容器中,达到预设水量时,电机搅拌均匀后,将水引入采样瓶中.最后排出系统中所有水分,完成一次采样工作.控制转盘电机转动,可完成其他采样瓶的采样工作.所有采样瓶采集完毕后,提示器自动发出信号通知工作人员收集所有样本.该设计为机电一体化系统,工作稳定可靠,自动化程度较高,科学合理采集样本,可节省大量人力物力财力.