[发明专利]一种低成本的墒情精准监测方法

说明书

本发明公开了一种低成本的墒情精准监测方法，包括：设置监测点和待估测量断面：对待监测区域进行划分，得到M个监测点；根据土壤特性，为每个监测点设置至少一个待估测量断面；土壤特性包括土壤自身特性和植被种植信息；利用时域法墒情传感器无需率定的特性，辅助快速安装频域站点以对墒情数据进行精准采集；墒情数据采集：结合每个第二墒情传感器的系统误差，对所属监测点实时采集的土壤含水量数据进行修正，将修正后的数据作为所属监测点的频域站点墒情数据。本发明能够快速设置墒情站点，在对墒情数据进行精准采集的基础上，大幅降低成本。

技术领域

本发明涉及墒情监测技术领域，具体而言涉及一种低成本的墒情精准监测方法。

背景技术

土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情(土壤湿度)的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。土壤墒情监测系统能够全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，为减灾抗旱提供了重要的基础信息。

目前通常采用时域法墒情传感器和频域法墒情传感器来采集墒情数据。其中，时域法墒情传感器无须率定，能够较快地投入应用，但成本较高，受限于成本，不能在每个地区所有墒情站点都安装时域法墒情传感器。而频域法成本虽然低，但是受限于自身传感器特性，需要率定，用户需要现场用环刀法取土比测，通过称重法利用烘箱获取数据，如果出现较大偏差还需要对探针重新安装，耗时耗力且采集数据精度不高。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种低成本的墒情精准监测方法，利用时域法墒情传感器无需率定的特性，辅助快速设置墒情站点以对墒情数据进行精准采集；在此基础上，在待监测区域广泛安装频域法墒情传感器，定期采用同一待监测区域的时域法墒情传感器对所有频域法墒情传感器进行快速率定，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低成本的墒情精准监测方法，所述监测方法包括以下步骤：

一种低成本的墒情精准监测方法，其特征在于，所述监测方法包括以下步骤：

S1，设置监测点和待估测量断面：对待监测区域进行划分，得到M个监测点；根据土壤特性，为每个监测点设置至少一个待估测量断面；土壤特性包括土壤自身特性和植被种植信息；

S2，安装频域站点：

S21，采集原始墒情数据：针对监测点m，选择其中一个待估测量断面A_mi，采用基于时域法的第一墒情传感器得到该待估测量断面处的第一土壤含水量数据集合S_mi＝{s_mi，j}，再采用基于频域法的第二墒情传感器得到该待估测量断面处的第二土壤含水量数据集合P_mi＝{p_mi，j}；其中，s_mi，j是第j个插入层对应的第一墒情传感器探针测量到的土壤含水量数据，p_mi，j是第j个插入层对应的第二墒情传感器探针测量到的土壤含水量数据，j＝1，2，...，J，J是插入层总数；i＝1，2，...，n_m；n_m是监测点m的待估测量断面总数；m＝1，2，...，M；

S22，一次误差判断：计算得到第二土壤含水量数据集合P_mi中的每个土壤含水量数据与第一土壤含水量数据集合S_mi中的相应土壤含水量数据之间的误差绝对值，得到误差集合E_mi＝{ε_mi，j}＝{|p_mi，j-s_mi，j|}；对第一误差集合E_mi进行判断，如果ε_mi，j≤ε_max，转入步骤S25，否则，进入步骤S23；ε_max是同一插入层的第二墒情传感器测量数值与第一墒情传感器测量数值之间的最大允许误差；