土壤含水率以及硬度數(shù)據(jù)采集方法
*，土壤是農(nóng)作物生長時所需營養(yǎng)的源泉，它關(guān)系到農(nóng)作物的長勢和產(chǎn)量。經(jīng)過多年的研究，人 們發(fā)現(xiàn)土壤含水率與堅實度是決定農(nóng)作物長勢的兩個重要因素。因此，眾多的科研工作者長期致力于土 壤含水率、堅實度的測量與研究領(lǐng)域。在以前的研究中，對這兩個物理量的測量始終是獨立進(jìn)行的，測 量前一個物理量對土壤產(chǎn)生的擾動嚴(yán)重缺點，本系統(tǒng)在一個傳感器內(nèi)融合了兩種不同物理量的測量，并 通過對這兩個相關(guān)物理量的數(shù)學(xué)建模來提高兩者的測量精度，不但省時省力，而且保證了雙變量測量結(jié) 果的準(zhǔn)確性。土壤硬度的測定可以使用土壤硬度計進(jìn)行測定分析。
在傳感器進(jìn)入土壤之前約有110mm的空載行程，在此過程中壓力傳感器沒有受到外部壓力的作用，所以沒 有輸出信號；而介電傳感器則能夠檢測到空氣中的含水率，因此有恒定輸出信號。復(fù)合傳感器進(jìn)入土壤 后有一段明顯的過渡過程（即圖5和圖6中110~160mm的深度區(qū)間內(nèi)），壓力信號和介電信號呈現(xiàn)出很快的上 升趨勢。這是因為介電傳感器兩極之間的距離約為50mm，介電傳感器*進(jìn)入土壤必然需要一段過渡過 程。同樣，力學(xué)傳感器進(jìn)入土壤時，圓錐體表面與表層土壤接觸過程中作用力與反作用力的形成與穩(wěn)定 也需要一段時間。之后，復(fù)合傳感器進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，此時輸出信號的變化反映了土壤含水率和堅實度變 化的信息。整個過程中，介電信號和壓力信號都表現(xiàn)出了很好的跟隨性。田間采樣結(jié)束后，利用克里金 法繪制出地表向下15cm處土壤含水率的分布圖，