农田土壤墒情监测系统的研究

监测系统的基本结构
    土壤墒情监测系统的数据源是通过远程数据采集模块采集得到的。通过网络传输给数据中心服务器，经过解析后在存储到数据库中，为用户界面和统计分析模块提供数据。数据中心包括接受和解析模块、用户界面模块、分析模块、统计模块、数据库和管理系统。其中数据接受和解析模块用于监听数据采集点的连接请求和接受其发送过来的数据，并将数据转给解析模块将数据包拆解可利用的数据并将其存储在数据库中。图形用户界面模块用于显示土壤信息，包括实时数据和历史数据，显示形式可以是表格形式或者是图形形式；对各个采集点的信息进行查看和管理，在连接状态下可以通过界面发送命令。
    数据的分析和统计模块用于对数据进行分析和比对。在接收实时数据时就对数据进行了初步的分析，如果土壤参数出现异常，就会给用户发出警报。
监测系统的原理
    利用远程数据采集，每隔一段时间采集一次它所携带的各类传感器的数值，不同的传感器提供的数值不同，将这些数值打包后，在通过无线网提交给数据中心服务器。并利用太阳能进行充电、实现墒情信息的远程连续监测，同时，利用再多个采集点设置带有GPS装置的固定监测站，并通过上位机GIS软件实现大面积区域的土壤墒情实时监测。土壤墒情检测设备主要是基于时域反射和频域反射，这两种均是通过测量土壤介电常数的变化，间接测定土壤含水量。介质在外加点场时会产生感应电荷而削弱电场，最终介质中电场与原外加电场比值即为相对介电常数，又称相对电容率。
监测系统的特点及应用
    土壤墒情监测系统具有高度集成、高度自动化及远距离无线传输数据等优点。其体积小、重量轻、测量结果之精确，安装非常简单，采用太阳能电板供电，运行完全免维护。
    1、农作物施肥和灌溉管理
    2、天气及农田小气候的长期监测和研究
    3、地下水埋深连续监测
    4、旱涝灾害、泥石流和森林火险等监测预警
    5、农田短期和长期土壤墒情连续监测
    6、高尔夫球场、运动场和公园草坪的精细管理