土壤温湿度信号采集的原理研究开题报告

1. 研究目的与意义

土壤的温度和湿度是重要的土壤信息,也是农作物和树木生长的重要生态因素之一,利用土壤温湿度数据可以预报洪水和干旱灾害。

进行土壤温湿度的测定,掌握土壤墒情变化规律,是实施生态环境保护和建设的重要步骤,对农田、果园和森林的生态状况监测与预报具有重要意义。

研究土壤中温湿度信号的变化原理，比较常用的几种温湿度传感器的原理，为林业物联网的开发利用提供支撑。

2. 国内外研究现状分析

土壤水分快速测量技术的研究,国外学者研究起步较早。

1922年,Ｇａｒｄｎｅｒ就开始从事张力计快速测定非饱和土壤张力的研究;1939年,Ｓｈａｗ-Ｂａｕｅｒ开始利用埋入土壤的热电线电阻变化进行土壤水分快速测量的研究;1950年,中子衰减法开始被应用于快速测量土壤含水量;1976年,Ｔｏｐｐ和Ｄａｖｉｓ首先将时域反射法引入土壤水分快速测量的研究;1983年,Ｈａｉｎｓｗｏｒｔｈ试验利用Ｘ射线快速测量土壤湿度;1991年,Ｗｈａｌｌｅｙ利用近红外的方法快速测量土壤含水量取得了一定的研究成果。

近年来,我国的土壤水分快速测量技术也陆续取得了一定进展,从传统的烘干法逐步发展到快速、无损测量技术,很多学者和专家力图寻找一种适合中国国情、价廉物美、简捷方便的土壤水分快速测量技术。

3. 研究的基本内容与计划

研究土壤中温湿度信号的变化原理，比较常用的几种温湿度传感器的原理。

实验室已有几种土壤温湿度传感器可供使用。

阅读文献，参照实物，探究原理，开拓创新。

4. 研究创新点

由于田间土壤结构、质地和容重的变异性以及土壤分层等原因,使得任何一种方法在测定含水量时,都存在一定的误差。

造成这一误差既有测定技术和仪器方面的原因,也有方法本身的原因。

现有方法大都是从其它领域引进而来,往往缺乏对土壤复杂、多变性质的充分考虑,特别是土壤理化性质的空间变异。