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Updated: Sep 9, 2025
08:20
In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils
Published on: November 18, 2022
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最近对基于物联网的SHYPROM系统进行技术升级,用于监测土壤水的状态
Alessandro Comegna1, Shawkat Basel Mostafa Hassan1, Antonio Coppola2
1Department of Agricultural Forestry Food and Environmental Sciences (DAFE), University of Basilicata, 85100 Potenza, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
概括
一个升级的物联网系统SHYPROM准确地估计了土壤的湿度,矩阵潜力和液压导电性. 这种进步有助于精准农业和水资源稀缺管理.
科学领域:
- 环境科学
- 农业工程
- 水文学
背景情况:
- 有效的水资源管理对于农业的可持续性和环境保护至关重要,尤其是在面对水资源短缺时.
- 土壤湿度 (θ),矩阵电位 (h) 和液压导电性 (K) 是水的可用性和水文过程的关键参数.
- 实验室和现场应用需要准确的实时土壤监测.
研究的目的:
- 介绍基于物联网的创新系统SHYPROM (土壤液压性能计) 的技术升级.
- 提高不同土壤深度同时估计 θ,h 和 K 的准确性和稳定性.
- 支持精确灌,优化水分配,并协助水文/环境监测.
主要方法:
- 将SHYPROM的电容模块升级为60MHz的振荡电路,以改善土壤湿度 (θ) 的估计.
- 使用实验室实验对各种土壤质感进行校准和验证,并将测量结果与热重力学方法进行比较.
- 进行了蒸发实验以确定 θ (h) 和 K (θ) 的关系,将数据与van Genuchten和van Genuchten-Mualem模型相匹配.
主要成果:
- 升级后的SHYPROM在捕获动态土壤湿度变化方面表现出更高的准确性 (R2值:0.910.96).
- 验证实验证实了该系统在0到0.40厘米3/厘米范围内准确预测土壤含水量的能力.
- 该系统准确地捕获了土壤水状况的时间演变,R2值为0.97至0.99的保留和导电数据.
结论:
- 增强的SHYPROM系统提供了对关键土壤液压性能的准确实时监测.
- 该升级系统适用于农业和环境监测中的实验室和现场应用.
- SHYPROM有助于改善水资源管理和精确灌策略.
