CRS 2000B 土壤含水量測量系統(tǒng)是一套創(chuàng)新的中尺度土壤含水量測量系統(tǒng),該分析儀通過測量近地面環(huán)境宇宙射線中的快中子濃度確定土壤含水量,其主要特點是無危害、非接觸、無破壞、不受土壤質(zhì)地和鹽分等影響進行被動式測量;分析儀測量范圍和測量深度適中,克服了傳統(tǒng)傳感器技術(shù)點狀入土式測量的弊端(高購置和維護成本,高人力成本,代表性差)和衛(wèi)星遙感測量尺度過大的問題,可野外連續(xù)自動測定或便攜測量大面積的土壤含水量或等效積雪深度。而車載板(Rover)為車載觀測、雪面觀測和低空航空器的觀測拓展了該儀器在觀測尺度上的應(yīng)用。
CRS 2000B 土壤含水量測量系統(tǒng)是遙感過程中反演土壤含水量的有效驗證手段,也是與渦動相關(guān)分析系統(tǒng)進行地面數(shù)據(jù)校正的重要工具,更是農(nóng)藝過程中進行區(qū)域尺度灌溉指導(dǎo)的有力工具,該設(shè)備對干旱監(jiān)測、灌溉安排、山坡穩(wěn)定性分析、山洪預(yù)報、水供應(yīng)管理、氣候變化預(yù)報具有積極意義。
技術(shù)原理
環(huán)境中的宇宙射線粒子與原子核碰撞生成高能中子,這些高能中子在穿過空氣與土壤時,與介質(zhì)中的原子核尤其是與其本身質(zhì)量相當(dāng)?shù)臍湓樱ㄙ|(zhì)子)發(fā)生彈性碰撞而改變方向,并失去部分能量,逐漸慢化為快中子,快中子持續(xù)與氫原子(質(zhì)子)發(fā)生彈性碰撞,慢化為慢中子,直至轉(zhuǎn)化為熱能。但是,并非所有的快中子被慢化為慢中子,部分快中子逃逸到地表并迅速達(dá)到平衡,其中子數(shù)目受表層土壤濕度顯著影響。通過探測地表附近的快中子數(shù),計算得出大面積的土壤平均含水量。由于高能中子和快速中子與氫原子(主要是水中的氫原子、有機物等的氫原子)碰撞過程中能量損失較大,因此,碰撞后逃逸達(dá)到地表的快中子數(shù)目與土壤含水量關(guān)系密切,而對土壤化學(xué)性質(zhì)不敏感,因此,該技術(shù)能更大限度滿足土壤含水量的區(qū)域尺度測試需要。
主要特點
- *的宇宙射線方法
- 非插入式、非接觸式測量
- 空間尺度覆蓋大
- 對土壤鹽度、密度、質(zhì)地和表面粗糙度不敏感
- 更小的電力需要,可太陽能驅(qū)動
- 數(shù)據(jù)可無線傳輸
性能指標(biāo)
測量范圍 | 測量范圍700m(350m半徑),測量深度70cm |
量程 | 0~飽和 |
采集間隔 | 1min~1year可選 |
內(nèi)部溫濕度傳感器 | RH準(zhǔn)確度~3%;溫度準(zhǔn)確度1℃ |
繼電器 | 4個固態(tài),額定30 VDC @ 1.2A |
數(shù)據(jù)存儲 | 內(nèi)部SD卡,外部可更換SD卡 |
數(shù)字輸入輸出 | 4個TTL,可輸入、輸出和計數(shù) |
模擬輸入輸出 | 4個單端輸入,0~5V;4個獨立輸出,0~5V |
大氣壓傳感器 | 精度0.1 mbar |
系統(tǒng)供電 | 6~26 VDC,典型電流~150 mA @ 12V |
數(shù)據(jù)接口 | USB,RS232 |
系統(tǒng)組成 | 中子探測器、數(shù)據(jù)采集器、大氣壓、濕度和溫度傳感器、太陽能供電系統(tǒng)、安裝支架、機箱、GSM或銥星無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等;也可增加降雨量、TDR土壤含水量等傳感器 |