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產(chǎn)品分類品牌分類

便攜式儀器: 土壤溫濕鹽記錄儀大孔徑閃爍儀土壤類氣象類

測量系統(tǒng): 區(qū)域土壤水分測量雪深測量系統(tǒng) 沙塵通量自動(dòng)測定群體光合測定系統(tǒng) 水面蒸發(fā)測定系統(tǒng) 環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) 小氣候梯度自動(dòng)測定系統(tǒng) 土壤呼吸測定系統(tǒng) 氣象類植物類土壤類

數(shù)據(jù)采集器

傳感器: 森林可燃物溫濕度傳感器植被指數(shù)傳感器葉面濕度傳感器樹體溫度傳感器線狀光合有效輻射傳感器溫濕度傳感器雨量傳感器風(fēng)速風(fēng)向傳感器輻射傳感器光量子傳感器日照時(shí)數(shù)傳感器凈輻射傳感器大氣壓力傳感器美國風(fēng)速傳感器表面溫度傳感器植物類氣象類土壤類

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供應(yīng)簡介詳細(xì)介紹

該產(chǎn)品為北京雨根公司代理的美國COSMOS大尺度土壤水分測定儀

系統(tǒng)功能

土壤是復(fù)雜的非均質(zhì)系統(tǒng)，傳統(tǒng)烘干法、中子儀、TDR等土壤水分監(jiān)測方法雖能較準(zhǔn)確反映測定點(diǎn)的土壤含水量，但大范圍土壤含水量往往只能通過有限測點(diǎn)數(shù)據(jù)來推斷；遙感雖能快速測定區(qū)域土壤表層含水量，但遙感產(chǎn)品通常需要時(shí)間尺度擴(kuò)展及應(yīng)用地面觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。因此在農(nóng)田、小流域等中小尺度上，上述方法往往不能滿足日益發(fā)展的土壤科學(xué)研究和現(xiàn)代化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)大量、快速、準(zhǔn)確的土壤水分動(dòng)態(tài)信息的需求。
美國科學(xué)家創(chuàng)新性設(shè)計(jì)了一種基于近地面環(huán)境宇宙射線中的快中子濃度與土壤含水量關(guān)系，無危害、非接觸、無破壞、不受土壤質(zhì)地和鹽分等影響、測量范圍大、測量深度適中的區(qū)域土壤水分/雪深監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可野外連續(xù)自動(dòng)測定大面積的土壤含水量或等效積雪深度，是遙感反演土壤含水量的有效驗(yàn)證手段。基本原理是：環(huán)境中的宇宙射線粒子與原子核碰撞生成高能中子，這些高能中子在穿過空氣與土壤時(shí)，與介質(zhì)中的原子核尤其是氫原子發(fā)生彈性碰撞而改變方向，并失去部分能量，逐漸慢化為快中子、熱中子、慢中子，zui后轉(zhuǎn)化為熱能。碰撞后返回地表部分的快、慢中子將在地表以極快的速度達(dá)到平衡，其濃度受表層土壤濕度顯著影響。通過中子探測器，探測地表附近的快中子或慢中子數(shù)，就可以通過修正關(guān)系計(jì)算出大面積的土壤平均含水量。由于快中子與土壤水分關(guān)系對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)不敏感，適合用于測量土壤含水量，而慢中子適合用于測量地表積雪深度。

應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用在土壤水分測量、干旱監(jiān)測、雪深測量、農(nóng)業(yè)灌溉指導(dǎo)、坡面穩(wěn)定性分析、山洪預(yù)報(bào)、供水管理、數(shù)值預(yù)報(bào)、氣候模型等。此外，可以安裝在移動(dòng)平臺(tái)上用來繪制大范圍的土壤墑情圖。

系統(tǒng)特點(diǎn)

安裝方便，堅(jiān)固耐用，操作簡單，無需專業(yè)人員，適于野外長時(shí)間連續(xù)自動(dòng)測量；
測量范圍zui大可達(dá)700米（40公頃），測量深度zui深可達(dá)70厘米；
無危害、非接觸、不破壞土壤；
幾乎不受土壤質(zhì)地、密度、鹽分等理化性質(zhì)影響；
可用于測量雪深；
遙感反演土壤含水量提供匹配像元尺度的地面驗(yàn)證。

系統(tǒng)組成

主要由中子探測器、數(shù)據(jù)采集器、氣壓等輔助傳感器、太陽能供電系統(tǒng)、安裝支架、機(jī)箱、GSM或銥星無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等組成。

系統(tǒng)參數(shù)

系統(tǒng)供電：6～26VDC；
系統(tǒng)耗電：95mA@12V；
采集間隔：1min～1year可選；
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：內(nèi)部SD卡，外部可更換SD卡；
數(shù)據(jù)接口：USB、RS232；
測量范圍：zui大測量范圍700米，zui大測量深度70厘米；
量程：0～飽和；
不確定性：0～4%。

應(yīng)用案例


圖a CRS與土鉆采樣法水分測量結(jié)果比較	圖b CRS與FDR水分測量結(jié)果比較


圖c CRS快中子通量在不同土壤質(zhì)地與水分關(guān)系	圖d CRS測量深度	圖e CRS測量范圍

參考文獻(xiàn)

1. M. Zreda, W. J. Shuttleworth, X. Zeng, C. Zweck, D. Desilets, T. Franz, et al.(2012): COSMOS: The COsmic-ray Soil Moisture Observing System, Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 9, 4505–4551
2. Rivera Villarreyes, C. A., Baroni, G., and Oswald, S. E.(2011): Integral quantification of seasonal soil
20 moisture changes in farmland by cosmic-ray neutrons, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 3843–3859,
3. Desilets, D., Zreda, M., and Ferre, T.(2010): Nature’s neutron probe: land-surface hydrology at an elusive
scale with cosmic rays, Water Resour. Res., 46, W11505
4. Zreda, M., Desilets, D., Ferré, T. P. A., and Scott, R. L. (2008): Measuring soil moisture content non-invasively at intermediate spatial scale using cosmic-ray neutrons, Geophys. Res. Lett., 23(9), 949-952.

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