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對土壤墑情進(jìn)行采集的儀器儀表有很多，便攜式土壤墑情測試儀只能對某個(gè)單獨的地點(diǎn)或者對小面積的農田進(jìn)行測量，不能在大面積的區域內can對大面積灌區、農田，某個(gè)市或者某個(gè)省)進(jìn)行土壤墑情監測。另外，很多需要進(jìn)行土壤墑情監測的地點(diǎn)都處于荒郊野外，人煙罕至，在這些地點(diǎn)進(jìn)行土壤墑情監測用現有儀表將難于進(jìn)行長(cháng)期固定的連續觀(guān)測。因此，將土壤墑情監控系統增加無(wú)線(xiàn)通信功能和太陽(yáng)能連續充電功能是新的切入點(diǎn)。
      土壤墑情信息采集與遠程監測系統由SW R土壤水分傳感器、土壤墑情數據采集器、土壤墑情數據接收器和土壤墑情遠程監控計算機組成，如圖1所示。SW R型土壤水分測量是一種基于駐波原理的土壤水分快速測量方法。它具有較穩定的測量精度和廣泛的使用范圍。傳感器埋入土壤中，直接獲取地表下0-100an各個(gè)深度處的土壤水分信息，并將其轉化為0~SV模擬電壓信號。
      為了實(shí)現系統中來(lái)白不同采集點(diǎn)的各類(lèi)數據和指令信息的有效傳輸和識別，需要定義整個(gè)系統統一遵循的通信規則，建立應用層通信協(xié)議。如表1所示的采集器數據的通信協(xié)議，其中采集器編號表示該采集器在系統中的編號順序。若結合土壤墑情預報模型，可實(shí)現區域內土壤墑情的預測預報功能。系統可根據需求分別使用增退墑模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型和時(shí)問(wèn)序列模型進(jìn)行土壤水分預報。土壤墑情監測站的建設需要大量資金且建設周期較長(cháng)，因此，在北京每個(gè)區縣都建立合理數量的土壤墑情固定站需要一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程。
      在嚴重的土壤水分變化區域應盡可能安排的監測站,并能更客觀(guān)的整個(gè)地區的土壤水分變化規律。系統監控區域土壤水分效果好,取決于土壤含水量站的數量。但要建立更多的土壤水分監測站,將導致大系統的投資,從而影響系統的推廣。