便攜式自動(dòng)土壤觀測(cè)儀校準(zhǔn)測(cè)試方法

王華 褚進(jìn)華 耿慧 董克非

摘要 針對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀定期校準(zhǔn)需要中斷該設(shè)備正常連續(xù)觀測(cè)時(shí)間以及設(shè)備送檢的時(shí)間成本、運(yùn)輸成本和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，提出了一種自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法。首先，分析了水分分布對(duì)銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響;其次，設(shè)計(jì)了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀在不同距離、同等水分條件下的電信號(hào)變化試驗(yàn);最后，建立了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀電場(chǎng)中水分分布對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響模型，得到了水分分布與電場(chǎng)中心的距離和電信號(hào)變化之間的關(guān)系。結(jié)果表明，建立的模型在距離傳感器外緣45 mm處，直徑和高度均為10 mm的圓柱形水體的權(quán)重為0.015，能滿足銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀分辨力0.02的要求，驗(yàn)證了便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)方法的可行性。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)土壤觀測(cè)儀;水分分布;土壤墑情

中圖分類號(hào) S 152.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2021）05-0202-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.057

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Calibration Test Method of Portable Automatic Soil Observation Instrument

WANG Hua， CHU Jin-hua， GENG Hui et al

（Shanghai Material Management Office， China Meteorological Administration， Shanghai 200050）

Abstract In order to solve the problems such as interrupting the normal continuous observation time of the automatic soil moisture observation instrument during regular calibration， as well as the time cost， transportation cost and transportation risk of the equipment for inspection， a field calibration method of the automatic soil moisture observer was proposed. Firstly， the influences of water distribution on the observation data of copper ring automatic soil moisture meter were analyzed. Secondly， the electrical signal change experiment of the automatic soil moisture observation instrument under different distances and the same moisture conditions was designed. Finally， the influence model of water distribution on the observed data in the electric field of the automatic soil moisture observation instrument was established， and the relationship between the water distribution and the distance between the electric field center and the change of electric signal were obtained. The experimental results showed that the weight of the cylindrical water body with diameter and height of 10 mm was 0.015 at 45 mm from the outer edge of the sensor， which met the requirements of resolution 0.02 of copper ring automatic soil moisture meter. The feasibility of the method was verified.

Key words Automatic soil observation instrument;Water distribution;Soil moisture content

土壤水分觀測(cè)通過(guò)儀器監(jiān)測(cè)土壤的干濕程度（土壤的實(shí)際含水量）是氣象為農(nóng)服務(wù)工作之一，對(duì)土壤水分連續(xù)觀測(cè)是監(jiān)測(cè)農(nóng)田旱、澇情況的重要依據(jù)，是土壤微生物活動(dòng)和農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要條件之一[1-4]。自2009年開(kāi)始，從“千億斤糧食增產(chǎn)項(xiàng)目”到“山洪預(yù)警項(xiàng)目”，為了掌握土壤墑情，中國(guó)氣象局開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)布置自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站網(wǎng)，目前已有超過(guò)3 000套自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀在全國(guó)各氣象站列裝，逐步取代人工土壤墑情觀測(cè)，在土壤墑情的業(yè)務(wù)觀測(cè)和科學(xué)研究等方面發(fā)揮了重要作用[5-10]。根據(jù)中國(guó)氣象局業(yè)務(wù)管理的相關(guān)規(guī)定，使用的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀每2年需到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期校準(zhǔn)，以保證自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的正常工作。

在設(shè)備送檢期間，土壤水分觀測(cè)站需要更換備件進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)或中斷觀測(cè)，既影響了實(shí)際觀測(cè)業(yè)務(wù)，又增加了工作量及設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的損壞風(fēng)險(xiǎn)。此外，在校準(zhǔn)工作中利用石英砂或玻璃砂加蒸餾水配制模擬土壤標(biāo)準(zhǔn)樣本，該方法制備的土壤樣本具有復(fù)現(xiàn)性差、樣本均勻性差、精度低、成本高、受操作人員技術(shù)水平影響大等缺陷，以及設(shè)備送檢運(yùn)輸過(guò)程中影響，不能從根本上保證設(shè)備校準(zhǔn)后的測(cè)量穩(wěn)定性和測(cè)量精度。鄒文安等[11]根據(jù)土壤水分觀測(cè)儀實(shí)際標(biāo)定的操作過(guò)程，對(duì)便攜式土壤水分觀測(cè)儀的標(biāo)定進(jìn)行了探討，對(duì)于以介電常數(shù)法為原理的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的校準(zhǔn)具有借鑒意義和參考作用。李松奎等[12]設(shè)計(jì)了一種土壤水分觀測(cè)儀自動(dòng)化檢測(cè)裝置，解決了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀標(biāo)定過(guò)程中一次標(biāo)定只能完成單只傳感器校準(zhǔn)的問(wèn)題，提高了土壤水分觀測(cè)儀的檢測(cè)效率和檢測(cè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了土壤水分觀測(cè)儀自動(dòng)化、批量化和信息化檢測(cè)。白景剛等[13]對(duì)PASW-I型便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的主要功能和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了介紹，此便攜式自動(dòng)土壤基于FDR原理，主要應(yīng)用于突發(fā)性應(yīng)急觀測(cè)工作，有助于提高土壤墑情的應(yīng)急觀測(cè)能力。

筆者利用水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器電場(chǎng)介電常數(shù)變化之間的關(guān)系，提出了一種便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)方法。該方法首先設(shè)計(jì)了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀在不同距離、同等水分條件下簡(jiǎn)易的便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)裝置電信號(hào)變化試驗(yàn);其次，分析水分分布對(duì)銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響，分析等量的水分在電場(chǎng)中與電場(chǎng)中心的距離對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響;最后，建立自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀電場(chǎng)中水分分布對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響模型，得到水分分布與電場(chǎng)中心的距離和電信號(hào)變化之間的關(guān)系。該方法通過(guò)研究自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一種精準(zhǔn)穩(wěn)定、小巧便攜的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法，提高了校準(zhǔn)工作的復(fù)現(xiàn)性和精度，降低了校準(zhǔn)工作的成本（含備件成本），可以有效解決自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的現(xiàn)狀，更好地保障了氣象業(yè)務(wù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1 自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)原理

土壤水分檢測(cè)系統(tǒng)通常由傳感器、探測(cè)器、采集器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器組成[14]，如圖1所示。

自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀主要負(fù)責(zé)土壤水分檢測(cè)系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)測(cè)量與傳輸，近年來(lái)中國(guó)氣象局先后考核了多種自動(dòng)土壤水分觀測(cè)設(shè)備，定型了3種型號(hào)的設(shè)備，分別為DZN1型、DZN2型和DZN3型。其中，該研究的主要研究對(duì)象為DZN2/DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀為插管式安裝，采用多通道采集數(shù)據(jù)方法和FDR原理，能準(zhǔn)確測(cè)量土壤含水量，完成土壤含水量的采集、存儲(chǔ)、處理和上傳。DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀如圖2所示。

DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的觀測(cè)原理是通過(guò)一個(gè)上下雙層銅環(huán)，分別充當(dāng)電容的正負(fù)兩極，在兩極之間構(gòu)成一個(gè)南瓜形的電場(chǎng)。根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律可知，在此南瓜形電場(chǎng)中，距離電場(chǎng)中心越近，即距離銅環(huán)式傳感器越近，同樣的水分所引起的電信號(hào)變化量越大，即權(quán)重越大，反之同樣的水分所引起的電信號(hào)變化量越小即權(quán)重越低。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器南瓜型電場(chǎng)如圖3所示。

由于水分分布距離電場(chǎng)中心的距離與電信號(hào)變化量的權(quán)重有關(guān)，并且自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器電場(chǎng)中，水的介電常數(shù)遠(yuǎn)超其他固體介質(zhì)（如土壤、巖石和石英等）。同時(shí)，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器附近土壤水分的變化會(huì)改變自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器的銅環(huán)電容，電容大小的變化引起LC振蕩器（C為電容、L為電感）的振蕩頻率發(fā)生改變[15]，傳感器將高頻信號(hào)變換后，根據(jù)固定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理，即可得出土壤含水量。

2 便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)方法

根據(jù)距離傳感器中心距離不同的水分所引起的電信號(hào)變化量不同的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器電場(chǎng)特性，設(shè)計(jì)不同距離下同等水分對(duì)銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀電信號(hào)輸出的影響，找出同等水分條件下在不同距中心距離處電信號(hào)的變化規(guī)律，建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，就可以使用靠近電場(chǎng)中心的少量水分，替代完整的、均勻分布水分的土樣模型進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的便攜式檢測(cè)。

2.1 自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀水分分布影響試驗(yàn)

為驗(yàn)證便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀校準(zhǔn)測(cè)試方法的可行性，定量分析水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響，設(shè)計(jì)了2種水分分布模型（圖4）。

其中，圖4（a）為一個(gè)多孔模型，每一個(gè)孔洞半徑和深度一致，即各孔洞容積一樣，在每一圈上同一半徑上孔洞均勻分布;圖4（b）為一個(gè)多環(huán)模型。

為了建立自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀電場(chǎng)中水分分布對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響模型，對(duì)圖4（a）和圖4（b）所示的多孔模型和多環(huán)模型進(jìn)行定量加水對(duì)比試驗(yàn)，將圖4（a）所示的多孔模型從內(nèi)圈到外圈依次分為a、b、c、d、e 5圈，對(duì)圖4（a）所示的多孔模型從內(nèi)圈到外圈每個(gè)孔洞依次加入等量的水分，得到銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀對(duì)多孔模型的水分觀測(cè)數(shù)據(jù)（電信號(hào)）的分布規(guī)律。

首先，對(duì)圖4（a）所示的多孔模型的a圈12個(gè)孔洞依次加入等量的水分，得到銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)如圖5所示。

其次，對(duì)圖4（a）所示的多孔模型的a圈12個(gè)孔洞和b圈18個(gè)孔洞由內(nèi)而外依次加入等量的水分，得到銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)，如圖6所示。

根據(jù)圖5和圖6的數(shù)據(jù)分布規(guī)律可知，a圈和b圈的加入等量水分孔洞數(shù)量對(duì)水分觀測(cè)數(shù)據(jù)（電信號(hào)）有近似線性的影響，并且處于a圈的12個(gè)孔洞，每個(gè)孔洞加入等量水分后對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響要遠(yuǎn)大于b圈18個(gè)孔洞加入等量水分的影響。

最后，對(duì)圖4（a）所示的多孔模型的5圈孔洞由內(nèi)而外依次加入等量的水分，得到圖7所示的水分分布與銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系圖。此外，a圈加水孔洞數(shù)量和自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合直線的斜率要遠(yuǎn)大于b圈加水孔洞數(shù)量和自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合直線的斜率。由此可見(jiàn)，等量的水分在電場(chǎng)中，距離電場(chǎng)中心的距離越近，對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響就越大。但是，在距離銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器至少10 mm外的水分分布中，電信號(hào)均大于59 Hz，無(wú)法觀測(cè)到水分足夠充足的情況下對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響。

為了進(jìn)一步分析水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響，將圖4（b）所示的多環(huán)模型由內(nèi)而外分等間距為5圈，分別為a、b、c、d、e，由內(nèi)而外分別加入水分，得到水分分布與銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系（圖8）。

由于多環(huán)模型的水槽寬度相同，b、c、d、e 4圈水槽每一圈加入的水分都大于a圈加入的水分，在b、c、d、e 4圈加入水分遠(yuǎn)大于a圈水分的情況下，a圈（距離傳感器外緣10 mm）加入水分對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響仍然遠(yuǎn)大于b、c、d、e 4圈加入水分，甚至d、e 2圈是否加水對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響已經(jīng)難以分辨。

多環(huán)模型水分分布試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了等量的水分在電場(chǎng)中，距離電場(chǎng)中心的距離越近，對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響就越大。但是，多環(huán)模型水分分布試驗(yàn)中銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的電信號(hào)均大于59 Hz，同樣無(wú)法觀測(cè)到水分足夠充足的情況下對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響。

為了更好地分析水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響，在自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的周圍加裝一圈容量與多孔模型孔洞相同的試管，以取得距離傳感器距離更近的水分影響數(shù)據(jù)。如圖9所示，降低水分分布試驗(yàn)中與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器的最小距離，并進(jìn)行第3組水分分布對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響試驗(yàn)。將圖7中的試管逐個(gè)加入等量水分，得到水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的影響試驗(yàn)結(jié)果（圖10）。

由圖10可知，15根與圖4（a）中多孔模型孔洞容積相同的試管對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響（電信號(hào)最低為48.508 Hz）遠(yuǎn)大于圖4（a）和圖4（b）中的所有孔洞加滿水分。由此可見(jiàn)，在銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀在檢驗(yàn)校準(zhǔn)過(guò)程中并不需要巨大的土樣體積，可以使用更加小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)設(shè)備代替，驗(yàn)證了該研究提出的便攜式自動(dòng)土壤觀測(cè)儀校準(zhǔn)測(cè)試方法可行性。

2.2 水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)系模型

針對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的觀測(cè)精度要求，水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)系模型的分辨力需要大于0.02，才可以滿足自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的檢測(cè)要求。由于水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響是非線性的，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中水分也是非均勻分布的，使用全局的曲線擬合算法（如最小二乘法、最小區(qū)域法、線性回歸法等）受水分分布距離和均勻性的影響較大，導(dǎo)致土壤水分計(jì)算誤差較大，不利于土壤墑情分析。蔡慶空等[16]利用理論干濕邊與改進(jìn)TVDI模型，實(shí)現(xiàn)了均方根誤差低于0.060的麥田土壤水分估算。李鴻儒等[17]建立了基于遷移學(xué)習(xí)的自動(dòng)標(biāo)定模型，結(jié)合TrAdaBoost算法得到了測(cè)試結(jié)果的平均準(zhǔn)確率為99.1%的FDR傳感器標(biāo)定模型。該研究根據(jù)土壤水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響試驗(yàn)結(jié)果，采用核回歸算法對(duì)水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的便攜式校準(zhǔn)檢測(cè)。

核回歸算法在傳統(tǒng)的全局曲線擬合算法損失函數(shù)的基礎(chǔ)上，引入權(quán)重函數(shù)w（i）：

J（α）=w（i）[y（i）-αTx（i）]2（1）

式中，x（i）和y（i）為數(shù)據(jù)集樣本點(diǎn);α為擬合多項(xiàng)式系數(shù)，權(quán)重函數(shù)根據(jù)要預(yù)測(cè)的點(diǎn)與數(shù)據(jù)集中的點(diǎn)的距離來(lái)更新數(shù)據(jù)集中的點(diǎn)權(quán)值，常用的權(quán)重函數(shù)為指數(shù)衰減函數(shù)：

w（i）=exp[-（x（i）-x）22k2]（2）

式中，k為波長(zhǎng)，x為預(yù)測(cè)點(diǎn)。

權(quán)重函數(shù)曲線見(jiàn)圖11。如圖11所示，樣本點(diǎn)距離預(yù)測(cè)點(diǎn)越遠(yuǎn)，其權(quán)重越小，且波長(zhǎng)越大，權(quán)重衰減越慢。

核回歸算法針對(duì)每個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)x都需要重新依據(jù)整個(gè)數(shù)據(jù)集計(jì)算其回歸模型，同時(shí)擬合回歸系數(shù)和波長(zhǎng)參數(shù)，得到其線性回歸系數(shù)：

α=（XTWX）-1XTW y（3）

式中，X為數(shù)據(jù)集，W為權(quán)重函數(shù)集。水分分布與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的回歸模型如下：

y=ri=0α（i）xi（4）

式中，x為該水分距離自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器的水平距離，y為土壤水分觀測(cè)值所占的權(quán)重。

根據(jù)公式（4），在距離中心30 mm處，用對(duì)應(yīng)體積的水能滿足檢測(cè)校準(zhǔn)分辨力大于0.02的要求，因此公式（4）適用于直徑10 mm、高度10 mm的圓柱形水體。在距離自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器外緣45 mm處，直徑10 mm、高度10 mm的圓柱形水體，通過(guò)公式（4）計(jì)算出自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的觀測(cè)值影響權(quán)重為0.015，優(yōu)于目前銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的分辨力。因此，在制備便攜式自動(dòng)給土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)設(shè)備時(shí)，設(shè)備可以大大縮小體積，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的便攜式檢測(cè)。

3 結(jié)論

基于水分分布對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響，筆者提出了一種便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)方法，驗(yàn)證了銅環(huán)式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的檢驗(yàn)校準(zhǔn)可以使用小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)設(shè)備代替巨大的土樣體積，降低了設(shè)備送檢的時(shí)間成本、運(yùn)輸成本和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。首先，搭建簡(jiǎn)易的便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)裝置;其次，利用簡(jiǎn)易裝置的多環(huán)模型和多孔模型進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證等量的水分在電場(chǎng)中，距離電場(chǎng)中心的距離越近，對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響就越大;最后，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀電場(chǎng)中水分分布對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響模型，滿足了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)裝置分辨力大于0.02的檢測(cè)要求，驗(yàn)證了便攜式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀檢測(cè)方法的可行性。該方法通過(guò)測(cè)量自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀不同區(qū)段下的觀測(cè)數(shù)據(jù)，便于控制自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，可以有效提高自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，同時(shí)體積較小便于攜帶，又無(wú)需反復(fù)制備，可以用于全國(guó)各地的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作。下一步工作考慮將便攜式檢測(cè)設(shè)備制成內(nèi)厚、外薄的碟狀，進(jìn)一步縮小便攜式檢測(cè)設(shè)備的半徑，減小體積，提高便攜性。

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