DOI：10.15889 / j.issn.1002-1302.2016.10.117当探针被固定在果园测量值的稳定性，探针的低运动的一小范围的波动内的内容的测量的影响土壤角度与土壤含水量的关系及探针插入深度与土壤水分的关系。果表明，探头在固定位置测得的土壤含水量相对稳定，同一位置的最大测量范围为0.18％。同一个微区，探头的轻微移动会引起测量结果的波动，同样，该区域的最大测量范围为5.13％;探头与土壤之间的夹角和插入土壤中的探头深度与土壤含水量的测量值呈线性关系，调整公式用于预测土壤湿度在某些测量方案中。供支持。壤湿度;传感器;频域反射原理;预测;评价中图分类号：S126文献标识码：A文章编号：1002至1302年（2016）09-0402-02收稿日期：2015年8月19日资金元素：国家计划“863”（第013AA102405）;农业系统智能控制技术和虚拟技术团队（CAAS-ASTIP-2015-AII-03）。者简介：郭秀明（1981-），女，河北沧州，博士，助理研究员，农业信息研究室主任。子邮件：guoxiuming@caas.cn。讯作者：周国民博士，教授。
子邮件：zhouguomin@caas.cn。壤水分是影响作物生长的关键因素之一，直接影响作物产量和品质[1-3]。于作物生长状况和土壤含水量的灌溉是精准农业的重要组成部分[4-5]。统的“干燥方法”相对准确，但费时费力。就是为什么开发了许多基于不同原理的土壤湿度传感器来快速测量土壤含水量[6-7]。域反射计（FDR）是一种常见类型[8]。感器发射一定频率的电磁波。磁波沿探头传输，返回底部然后再返回。于接地电介质，检测探头输出的电压。数的变化通常取决于土壤含水量，土壤含水量可以通过输出电压与水的比率来计算。壤湿度传感器的探针与通过将其插入地面检测土壤含水量的探针，但在实际使用中，灵敏度和FDR传感器的可靠性，并且角度和深度d将探针插入土壤会影响实际的土壤含量。有关于使用FDR土壤湿度传感器测量土壤含水量结果的水量等报告。了评估土壤湿度传感器FDR的灵敏度和可靠性，提供了正确，恒温阀芯详细的使用方法和规范，并对特殊测量方案中的土壤含水量进行了预测。责人在这项研究中，在现场进行了基于FDR的ML2X土壤水分测试，以评估传感器在同一土壤场地测量中的稳定性和差异，并确定测量土壤含量的方法。壤水在同一个地方。过实际测量和回归分析，研究了探测探头与磁场水平之间的角度与测量结果之间的关系，确定了最精确的测量角度。时，研究插入土壤中的传感器探头深度与测量结果之间的关系，并与土壤的实际水分含量进行比较，以确定实际测量的正确深度。1材料与方法实验地点是北京的一个普通果园，于2015年4月初进行。壤含水量采用ML2X土壤湿度传感器和水分含量测定。用HH2土壤湿度计和ML2X连接读取土壤（图1）。测试之前，下雨了4天，土壤水分很高。
实际使用中，探头的位置是固定的，并检查探头的位置。察读数结果是否多次改变。果是这样，则需要根据波动确定是否需要执行相同的固定站点。次读数可提高测量精度。了解决这个问题，在苹果园的五个地点进行了测量：在每个地点，探头垂直插入土壤并保持不动，土壤水分值连续读取10次，计算每个站点。据非常差，恒温阀芯平均根错误。同一微区中，测量土壤含水量的方法在同一连续微子区内土壤含水量变化不大。土壤湿度传感器用于测量时，小的传感器位置变化是否会影响测量结果并且测量的差异是多少？有趣的是研究是否有必要测量同一微区的几个点以提高测量的准确性。于这些问题，在苹果园进行了现场测量。择五个具有相对均匀的土壤水分分布的微区，并且每个子区域测量五次尽可能接近五个子站点。了消除土壤差异的影响，选择杂质少且没有树根的光滑区域。防止土壤在不同位置溢出测量结果，必须缓慢和垂直插入探头。头插入角度与土壤含水量测量值之间的关系测量土壤含水量时，探头插入土壤的结果最接近土壤的实际湿度。时，在某些特定的应用场景中，由于测量条件的限制，它可能不会垂直插入土壤中。针插入角度与土壤含水量之间的关系预测了非垂直角度下土壤含水量的测量。果园中选择四个测量位点以确定探针和表面在30°，45°，60°和90°的土壤含水量。
头插入深度与土壤含水量测量之间的关系当使用土壤湿度传感器测量土壤湿度时，某些情况下的土壤深度可能不准确。到探头的长度。者土壤层中土壤水分分布不均匀，不同深度土层含水量差异很大，必须分别测量。究探头插入深度与土壤含水量之间的关系，可以准确预测土壤的含水量。针固定期间测量结果的结果和分析为了研究传感器的稳定性，在探针的相同位置进行多次测量。个站点的测量数据的极值和标准偏差如表1所示。场的测量范围在0.04％和0.18％之间，最大范围为018％。置4，差异很小;同一地点土壤水分测量标准偏差为0.03％~0.13％，波动小。此，当在实际测量中测量固定位置处的土壤的水分含量时，即当设定探针的位置时，可以读取一次结果。测量范围的15分位置号码范围的位置差分（％）标准偏差（％）在土壤含水量10.040.0320.090.0630.130.1040.180.1350.130.10相同差异的标准偏差测量差异分析该区域探头的轻微移动略微改变了测量结果，每个微区域的范围为2.52％至5.13％，平均误差平均值从1.45％到1.79％（表2）。表明，即使土壤水分在很小的范围内相同，使用土壤湿度传感器测量仍有一定距离，最大值不超过5.13％ 。使用传感器测量给定位置的土壤含水量时，您可以在每个位置使用多个点，并使用平均值作为该位置土壤的含水量。
25差分位置测量点和差数位置点的标准偏差范围（％）均方误差（％）的测定角度之间关系14.421.4523.551.4734.891.7945.131.7152.521.58土壤含水量在每个测量位置土壤含水量随探头 – 土壤角度的增加而增加，增加率相似。过线性回归调整这四个病例（图2）。3中示出了项a的主要系数，常数项b和四位调整线的确定系数R2。果表明四个位置连接器的确定系数R2在0.870和之间。
0.994。壤和探针和地面之间的角度的水分含量可以用线性式来调节，主要项的系数a是相似的，该平均值被认为是预测。WJ2 WJ1 = 0.001 31×（J2-J1）：一阶模型的系数可以通过在探头和接地与土壤水分含量之间的角度之间的关系来获得。（1）其中：wj2是探头与土壤之间的角度等于j2，％时土壤的含水量; wj1是探针和土壤之间角度j1处的土壤湿度。针插入深度与土壤含水量之间的关系每个测量位置的土壤含水量随土壤探针的插入深度而增加，且增加率相似（图3）。四种情况进行了拟合通过线性回归，主项系数C，常数项d，直线位置调整四个位置的判定R2的系数示于表4中。果表明四个连接的确定系数R2为0.935至0.988。壤水分含量和土壤探针深度可通过线性公式调整，初级系数c相似，平均值作为预测模型。项的系数可以通过插入土壤中的探针的深度与土壤的含水量之间的关系来获得：wh2 = wh1 18.69×（h2-h1）。（2）其中：wh2是预期深度h2处土壤的含水量，％; wh1是在深度h1处测量的土壤含水量，％。论当探针插入土壤时，土壤水分传感器测得的土壤含水量稳定，最大差异为018％。感器相对稳定，这对应于土壤湿度参数的稳定性特征。试在相同的小区域内进行，测量结果显示出轻微的波动。一分区土壤含水量的测量值差异最大为5.13％。使探头略微移动，土壤的含水量也可能不完全相同。些变化在正常范围内。表明，如果在测量点的土壤中的水分含量的精确度不高，它也可以被固定的部位上测量，否则几个接地点可以采取在测定部位的小区域测量土壤的水分含量。像这个地方的土壤含水量一样。壤含水量的测量随着探针与土壤之间角度的增加而线性增加，并随着探针插入土壤的深度的增加而线性增加。本原因可能与探头与地面接触的表面有关。果探头与地面之间的角度小于90°，则探头不能完全插入土壤中，因为探针对探针的影响，产生测量的土壤。
水量低另外，探针的插入深度越低，探针与地面的接触面积越小。头角度与土壤，探头插入深度和土壤含水量之间的关系为实际测量中土壤含水量的预测提供了支持。
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