NZD-Y1型自动土壤水分观测仪原理及故障排查处理

【目的】解决土壤水分自动观测站设备老化、观测数据质量不高、无法客观真实反映土壤湿度状况等问题。【方法】详细介绍了NZD-Y1型自动土壤水分观测仪的工作原理、组成结构、主要技术指标、设备安装及维护内容,并列出了几种常见故障及排查处理方法。该设备集区域土壤水分、空气温度、相对湿度、气压、降雨量多种监测要素为一体,适用于根系分布浅、生长过程主要利用浅层土壤水分的监测系统。【结果】采用NZD-Y1型自动土壤水分观测仪在免标定情况下,可连续、被动进行非接触式原位测量,不破坏土壤、不影响农事活动。NZD-Y1型自动土壤水分观测仪可弥补地基中尺度土壤水分观测空白,提高土壤水分区域探测能力,有效提升干旱预警能力和预报水平,增强农田生态气象服务能力。【结论】NZD-Y1型自动土壤水分观测仪满足农业气象发展业务需求,本研究对充分认识农田生态系统和草地生态具有重要指导意义,可有效推进中国气象局在全国范围内站网工程部署进度,为防汛救灾提供重要基础支撑,并可为基层业务保障人员提供参考。

DZN1型自动土壤水分观测仪使用与维护维修

文章对DZN1自动土壤水分观测仪安装使用、参数设置方法和日常使用维护等内容进行了分析,旨在为台站技术人员指出设备在使用和运行过程中需注意的问题和处理办法,有效提升台站技术人员维修保障能力,提高DZN1土壤水分观测仪探测数据的准确性和运行稳定性。

自动土壤水分观测仪的实验室检测方法

随着我国气象高质量发展,气象观测和检定已向自动化全面推进,自动气象站已配备自动土壤水分观测设备,以减小人工观测误差,实现自动测量土壤水分含量,配备的传感器为FDR型自动土壤水分传感器。为保障气象观测数据的准确性,自动土壤水分传感器需每2年进行1次实验室检测,通过检测结果得出仪器性能,判定是否能继续投入使用。通过论述基本原理、主要参数及检测流程,明确自动土壤水分的检测要求,对在标准条件下的自动土壤水分观测仪器进行标定,确保投入使用的仪器观测所得数据可信。

宇宙射线土壤水分观测方法在黄土高原草地植被的应用

宇宙射线土壤水分观测系统(COSMOS)是一种测量直径达600 m以上表层土壤平均含水量的新型土壤水分测量仪器。在黄土高原一片草地植被上测试COSMOS仪器测量土壤水分的效果,并与烘干法及Hydra ProbeⅡ土壤湿度传感器测量结果进行比较。结果表明,COSMOS测量结果与烘干法结果一致性好;与Hydra ProbeⅡ点尺度测量结果存在不同时间段的差别,暗示了黄土高原土壤水分空间变异性及其时间变化。COSMOS仪器能够很好地测量黄土高原破碎表面观测范围内表层平均土壤含水量,并为研究土壤含水量的空间变异性提供了潜在工具。

中国自动土壤水分观测网运行监控系统建设

运行监控系统是全国自动土壤水分观测网观测数据分析和观测设备维护保障的实时业务平台,系统建设是全国自动土壤水分观测网建设的重要组成部分。系统采用C/S与B/S相结合的方式设计,总体功能包括设备运行状态监控、探测数据质量监控、探测产品分析显示、维护维修管理、站网信息管理和综合分析评估等6个功能模块。从系统结构、系统实现的主要功能以及系统建设所采用的关键技术等方面全面介绍中国自动土壤水分观测网运行监控系统的建设情况。

中国自动土壤水分观测资料质量控制方法设计与效果检验

土壤湿度资料对气候变化、农业干旱监测、农业气象预报与服务等研究具有重要意义,为剔除土壤湿度观测资料中的异常数据,本文提出了一套适用于全国自动土壤水分观测资料的质量控制方法。首先,以2014年全国自动土壤水分观测资料为基础,根据资料中异常数据的特征将异常数据分为四类。其次,从界限值检查、内部一致性检查、时间一致性检查等方面提出:异常极值检查、异常增大检查、异常减小检查、异常恒定检查四类方法。最后,利用2014—2015年全国观测资料以及中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)土壤体积含水量数据集产品(V2.0)对各检查方法应用效果进行检验,结果表明:(1)四类检查方法均可判断出自动土壤水分观测资料中的疑误数据;(2)四类检查方法的判定结果在时间连续性及空间分布上具有一定的一致性;(3)该质量控制方法可减小观测数据与CLDAS数据之间的均方根误差(RMSE)。目前,该方法已应用于我国气象资料处理业务系统。

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。

土壤水分观测仪自动化检测装置设计

为了解决国内气象部门现有的DZN2型土壤水分观测仪只能实现单只手工检测的现状,以PLC系统作为检测装置的控制核心,提出了一种土壤水分观测仪自动化检测装置设计方案。该方案利用控制程序对装置的升降平台、控制系统、数据采集处理系统的状态进行实时监测,实现了观测仪的自动升降、土盒的自动翻转、4根DZN2型土壤水分观测仪同步检测等功能。完成了土壤水分观测仪的自动化、批量化、标准化检测,并将业务全流程进行信息化管理,提高了土壤水分观测仪的检测效率和检测质量。

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。

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。

DZN1型自动土壤水分观测仪的组成与故障排除方法

介绍了DZN1型自动土壤水分观测仪的系统组成,对常见故障的现象进行了描述,并说明了故障分析思路和排除方法,为DZN1型自动土壤水分观测仪的维护维修提供参考。

全国自动土壤水分观测运行监控APP设计

基于安卓平台搭建了一套针对我国2 000多个气象观测站的自动土壤水分观测运行监控APP,软件采用伸缩性部署架构,内部通过数据交换总线进行数据交互,数据中间件通过HTTP API接口为APP提供数据服务。该软件能够实现自动土壤水分仪设备故障诊断、湿度数据产品统计、观测数据产品分析及站点管理等功能,可自动生成数据异常、设备故障的类型及其原因分析,并推送至农业气象员手中;软件建立了一套土壤水分数据质量控制算法、观测设备故障维修分析库等,实现了观测数据的统计分析,为农业气象干旱实时监测和站点设备高效运行提供了技术支撑。

基于自动土壤水分观测数据的吉林省西部干旱预报方法研究

利用吉林省西部10个自动土壤水分观测站数据与人工取土烘干法实测土壤湿度数据,制作吉林省西部土壤墒情监测及干旱预报模型。结果表明:不同气候背景下在作物不同生育期、土壤不同深度、不同初始湿度下的土壤湿度的变化趋势大致相同,但在相同的无降水日数或降水量时,不同台站不同深度的土壤湿度变化率却有一定的差异。各站农田土壤初始湿度越大,无降水时初期墒情下降速率越明显;而土壤湿度初始值越低,则失墒速率越慢。土壤不同深度均是开始时间失墒较快,后期变化逐渐趋于减弱状态。土壤深度越深则水分变化速率越缓,降水量越大,0~50 cm土壤湿度变化曲线整体越接近一致,直到从上而下几层土壤湿度全部达到饱和。通过对2017—2019年吉林省西部玉米农田土壤湿度预报结果和实测值进行对比检验,基于自动土壤水分观测数据的吉林省西部干旱模型预报的准确率超过80%。

自动土壤水分观测站常见故障分析及维护

通过对自动土壤水分观测仪结构与工作原理进行分析,结合实际工作中对常见故障进行的统计,通过对通讯模块指示灯的运行情况,总结出针对黑龙江省DZN3型自动土壤水分观测仪运行中常见故障的确定与对应处理方法,并提出了日常维护的主要内容与故障排查的方法,大大提高了维护维修时效,同时也为黑龙江省自动土壤水分观测站的正常业务运行提供了有力保障。

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。

自动土壤水分观测仪在气象部门的建设与使用

分析了自动土壤水分观测仪在广西地区的建设要求以及使用情况,以期为以后自动土壤水分观测仪的建设、使用以及维修提供参考依据。

GStar-1(C)型自动土壤水分观测仪的故障分析与维修

结合贵州省现投入业务运行的76套GStar-1(C)型自动土壤水分观测仪的运行情况及工作原理,对该观测仪在运行中出现的各种故障及原因进行相关分析,给出查找故障原因的详细方法和步骤,并给出具体维修措施,希望能提高相关技术保障人员对该型自动土壤水分观测仪的维修能力,使之能快速排除故障,保障其正常工作,为相关农业生产做好气象服务工作。

江西省自动土壤水分观测数据平台在农业领域中的应用

针对当前自动土壤水分观测资料应用到农业气象服务中缺少统一业务平台,各级气象部门对资料查询、统计和业务化产品存在较大需求的问题,采用B/S架构模式,依托My Eclipse开发环境,通过MS SQL Server 2008数据库存储数据,自主开发了集土壤水分监测管理整个业务流程为一体的管理平台。其实现了土壤水分旱情等级评价、墒情分析、实时数据查询、年值序列分析统计、月值序列分析统计、日值序列分析统计、质量监控、运行监控、站点信息和台站档案等功能。

自动土壤水分观测仪故障诊断分析

详细介绍了自动土壤水分观测仪的模块结构及其工作原理。针对浙江省28个土壤水分站从2015到2017年数据及故障情况进行了归纳分析,将所有的故障情况进行分类分析,分析了田间标定出现的故障,并提出了故障解析。通过大量数据分析总结出土壤水分观测仪故障的判断方法及日常维护应注意事项,并且提出了通过数据判断传感器故障准确定位。

自动土壤水分观测站数据对比应用研究

土壤水分自动观测与人工观测进行对比和评估,主要以烘干称重法测定为参考标准,重点对自动土壤水分测量仪器的精确度、稳定性、可靠性等主要技术指标进行对比分析和评估。利用平行观测资料与土壤水分自动观测资料进行对比分析和相关分析,从而找出两者的差异与规律。该文针对松原气站2年间的自动土壤水分观测站数据和人工观测数据进行对比分析,对比计算出年内5—9月作物生育期间的自动土壤水分观测站观测数据的误差,并分析误差的大小及2组数据的相关性,修正自动土壤水分观测站误差,将正确数据应用于实际服务中。