FDR型土壤水分儀的溫度補償設計與應用

陳海波，陳 濤，胡錦濤，趙國強，師麗魁

（1.中國氣象局·河南省農業氣象保障與應用技術重點實驗室,鄭州 450003；2.河南省氣象科學研究所,鄭州 450003；3.中國電子科技集團公司第二十七研究所，鄭州 450047）

0 引 言

土壤水分是植物所需水分的重要來源，是土壤的重要參量，在農業、氣象、水利和生態等領域的服務與研究工作中必不可少，土壤水分觀測為農田節水抗旱提供了重要保障，及時掌握土壤水分分布情況和變化規律，對農業生產實時服務和理論研究具有重要意義。目前，國內外自動土壤水分觀測的方法有很多種，其中利用土壤的介電特性來測量土壤含水量是一種科學、簡便且可靠的方法，FDR 頻域反射法和TDR（Time Domain Reflectometry）時域反射法都屬于基于土壤介電特性的土壤水分測量方法，并在農業、水利等領域得到了廣泛應用[1,2]。我國氣象部門在各省（區、市）都建設了自動土壤水分觀測網絡，能提供實時土壤水分觀測服務，其中采用FDR 水分傳感器的設備布設2 000余套，在實際應用中發現，自動土壤水分觀測數據會隨著晝夜溫度變化而出現不同程度的日波動，而人工觀測數據并未有此類現象，通過對影響儀器觀測精度的各種原因進行分析發現，自動土壤水分觀測精度受溫度影響，并具有一定的相關性，通過溫度補償算法處理后，可降低由于地溫變化引起的土壤水分測量誤差。

當前，關于土壤水分測量傳感器和地溫測量傳感器的研究較多，在土壤溫度對土壤水分傳感……