土壤水分快速测量技术与预报模型研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：驻纽，时间：7田JY年0月3曰关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、

2、汇编学位论文。同意安徽农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：丞丝第一导师签名：时f=-j：砂吣年易月歹A时间：易。f哞6月n万方数据摘要土壤墒情即土壤中的水分含量，制约着土壤中养分和矿物质的溶解以及转移，对作物的生长有着至关重要的作用，只有及时准确的掌握土壤水分盈亏状况才能及时排涝灌溉，保证作物的正常生长。本文对土壤水分快速测量技术以及墒情预报模型展开系统的研究。首先，本文依托于频域反射一FDR型土壤水分传感器，设计了一款含温度补偿的便携式土壤水分测定仪，该测定仪

3、除了传统的测定仪只能测定土壤水分的功能外，其内置的GPS模块可以随时定位测量地点的经纬度信息；选用的CAT24WC256存储芯片，一次最大可存储2400组50个字节的测量数据；内置的GPRS／GSM模块，采用无线传输将测得的数据及时发送到后台数据库和手机用户：仪器还具有多功能选项菜单，含实时监测、存储处理、监测设置、号码设置等设置选项。该款测定仪更加贴切和符合农业生产的实际需求，已经在初步推广应用。其次，通过室内比较试验，系统全面的研究了土壤质地与温度对FDR型土壤水分传感器测量精度的影响，得出FDR型土壤水分传感器在不同土壤质地上测试具有较大

4、差异性，且具有明显的温度效应；初步得出三种土壤质地的校正函数以及温度补偿函数式，该种校正方法简单易懂，实际操作性强，它的引入大大提高了仪器的测量精度以及适用范围。最后，以易旱地区江淮分水岭的肥东县作为研究区域，通过大量的土壤水分实测数据以及小型气象站的气象监测数据，建立基于BP神经网络的土壤水分预报模型。将土壤水分、气温、湿度、辐射量、降雨量作为模型的输入和输出，分别建立两种预报模型，预报隔日和五日后的土壤水分，探讨BP神经网络在短期土壤水分预测中的应用。实验结果表明，隔日预报精度要高于五日后预报精度，主要原因就是土壤墒情的时效性强且受人为和降

5、雨因素的影响较大，所以在没有灌溉和降雨的干旱季节用此方法预测会获得更好的效果，因此要想获得高精度的预测结果，大量连续准确的数据是必不可少的。总体上看BP神经网络在短期土壤水分预报中取得了较高的预报精度，说明了该方法在土壤墒情预报应用中的可行性，可以为农业生产指导提供决策依据。关键词：土壤水分，传感器，温度补偿，BP神经网络，预报模型万方数据AbstractIhesoilmoisturecontentofsoilmoisture，restrictsthenutrientsinthesoilandthedissolutionofmineralsan

6、dtransfer，hasavitalroleonthegrowthofcrops．OnlytimelyandaccurategraspofthesoilmoisturelosstotimelydrainageirrigationconditionCanensurethenormalgrowthofcrops．Thispaperismainlystudyoftherapidmeasurementtechnologyofsoilmoistureandthesoilmoistureforecastmodel．First，thisarticlebas

7、edonthefrequencydomainreflection-FDRtypesoilmoisturesensors，designedatemperaturecompensationoftheportablesoilmoisturemeter，whichinadditiontothetraditionalapparatusCanonlydeterminethefunctionofsoilmoisture，itsbuilt-inGPSmodulecanpositioningmeasurementlocationlatitudeandlongit

8、udeinformationatanytime；ChosenCAT24WC256asstoragechip，whichCanmaximumstorag