20100804-气测函〔2010〕170号文-自动土壤水分观测规范(试行)(4)

自动土壤水分观测规范（试行）

图4.4 传感器的埋设层次、安装与固定三脚架

⑵利用重锤将护管每次敲入10cm，利用土钻将护管中土壤取出。将取出来的土按照不同的深度层次分别堆放，用于测定土壤水文、物理常数。

图4.5 安装传感器护管

⑶重复上述步骤，直至将护管按刻度要求敲入土中。

⑷利用专用工具清理护管管壁、封堵护管下口，将传感器插入护管中，走线。

图4.6 清洁管壁、封堵管底口

⑸放置干燥剂，密封管口。

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4.3缆管内，电缆管应安置在电缆沟内。（或金属挂钩）地沟底的高度以不小于水泥盖板就是小路的路面，沟的宽度以防止大雨后积水为宜。能架空敷设。4.4栓。杆体基础建议选择长、宽、高至少4.5仪避雷装置应符合《连接在市电的地线上，电阻应小于5Ω；设备接地端与避雷接地网联在一起时，要通过地线等电位连接器连接。

自动土壤水分观测规范（试行）

图4.7 密封管口

通风，两侧应砌砖墙，砖墙壁上预设安置电缆管的金属支架30cm为宜；观测场内的电缆沟一般在小路下面，沟上面盖的30cm左右为宜，沟的深度以便于安装电缆和

也可采用埋电缆管和修建电缆井的方法铺设电缆。电缆不

需要浇注数据采集器杆体基础，在基础内埋设地脚螺30cm×30cm×30cm的混凝土基础。

QX4－2000 气象台（站）防雷技术规范》要求。

室内部分的接地线可也可接到专门为自动土壤水分观测设备做的接地装置上，接地原则上应小于

3级电涌保护器进行保护。

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电缆的安装与连接为了防雷、防鼠、防水和安装、维修方便，自动土壤水分观测仪的电缆应穿入电电缆沟应便于排水、，为防止电缆被积水浸泡，安置电缆的金属支架（或金属挂钩）距离不宜建电缆沟的台站，

采集器、电源、计算机等的安装采集器安装在观测室外的，电源与计算机等的安装位置以便于操作为宜。防雷要求

⑴观测场需要安装避雷针。传感器应在避雷针的有效保护范围内，自动土壤水分⑵整个自动土壤水分观测设备的机壳应连接到接地装置上。5Ω；连接传感器电缆线的转接盒要有接地装置，接地电阻⑶低压配电系统应安装自动土壤水分观测规范（试行）

4.6软件安装

采集软件已由厂家在设备出厂前安装在采集器中。配备计算机的需安装业务软件，安装方法按照业务软件技术操作手册进行，运行前需进行初始化，初始化的主要内容有：

⑴对时(设定和修改采集器、计算机时钟)； ⑵设定系统管理权限；

⑶设定台站基本参数和自动土壤水分观测仪有关参数。

5.1传感器标定由于自动土壤水分传感器在实际测量过程中受到土壤质地、度等因素的影响，读数差别很大，因此在正式使用前需要进行标定。一般认为，传统的烘干法测得的土壤水分值是可信的，标准。

标定分二个步骤：容器内回填成均匀的土体，比观测，进行标定。用人工观测数据对仪器进行标定。复稳定，再进行田间标定。5.1.1实验室标定为确保自动土壤水分观测仪器的准确性，仪器生产厂家应对每一种土壤质地样本，进行土壤标定参数试验。按照相同土壤质地合并原则进行组合，至少分为三层。对合并后的土层，量分别为小于35%七个等级（取器测值。壤含水量值。应的对比曲线。利用数学方程进行拟合计算，确定传感器标定参数方程。5.1.2田间标定田间标定以仪器观测的10%-15%、分体积含量区间进行相应的人工对比观测。不少于4

第5章 传感器标定

容重、安装结合紧密可以作为其它各种土壤含水量测量方法的校正实验室标定和田间标定。实验室标定是从田间取回土样在标准控制加入的水量可得到不同的土壤湿度，传感器与人工对田间标定是以人工与自动土壤水分传感器进行同时次的对比观测，仪器安装3个月以后，待传感器安装地段的土层恢

10-30cm，40-60cm，80-100cm分别制作标准土壤水分样本，每层制作样本的土壤体积含水10%、10%-15%、15%-20%、20%-25%、25%-30%、30%-35%和大于3层共21个样本）。将传感器分别插入标准土壤水分样本中测量，获称重，获得对应样本的实际土对烘干称重法获得的土壤含水量值与器测值进行分析比较，建立各层相

10cm土层体积含水量变化为判断标准，在小于10%、、20%-25%、25%-30%、30%-35%和大于35%等七个不同土壤水原则上每一个土壤体积含水量等级样本数30个。对各层人工对比观测数据和器测值进行分析比

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通过专用环刀在各个土盒样本中取土烘干、15%-20%个，总样本数不少于自动土壤水分观测规范（试行）

较，建立各层相应的对比曲线。利用数学专用工具进行拟合计算，确定传感器标定参数方程。

进行人工对比取土观测时，须跨越干湿两季，使获得的样本分布均匀、能够代表当地土壤水分含量范围并验证仪器在干湿两季过渡期的适应性。取土钻孔的位置应分布在传感器埋设位置四周半径2-10m之间的范围内，完成取土观测后取土孔要立即分层回填，不得在回填孔中再次取土进行对比观测，取土时记录每个钻孔取不同深度土样时的详细时间。人工对比观测记录簿包括人工取土观测各重复数据（烘干前后土壤样本重量），格式见附录1。

由相关技术人员利用人工和同时次的仪器观测数据分别计算不同层次的标定参数，完成对传感器的田间标定。5.2业务化检验标准在完成田间标定工作后，需达到业务化检验标准，方能投入业务使用。业务化检验标准的评价指标：之差的多次平均值的绝对误差式中：

xi--仪器观测值；ai--人工观测值；N--对比观测次数；?--人工对比观测土壤体积含水量多次平均值的绝对误差。设备田间标定结束后，再连续人工对比观测壤冻结顺延）用于业务检验，由各省（区、市）气象局负责对所辖范围内的自动土壤水分观测仪统一组织进行检验。如果地下水位比较高，层次不再对仪器观测数据与人工观测数据进行评估，在人工观测时注意观测和记录。若仪器未通过检验，数进行完善，补充对比观测器进行更换。

对比观测时间应不少于

第在仪器投入试运行以后，

?小于等于

在人工取土过程中，分析查找原因，1个月后再次进行检验；6个月，田间标定与检验应在6章 日常工作、维护与仪器检定台站业务人员应做好日常使用和维护工作；5%。

?Nxi?ai??i?1N

1个月（不少于如发现某一层已渗水，排除仪器故障原因后，若仍达不到检验标准，—14—

6次，遇对建立的标定方程参年内完成。

0-10cm土

必须对仪人工观测土壤体积含水量值与器测土壤体积含水量则该层及以下1 待仪器通过

自动土壤水分观测规范（试行）

检验后，按相关要求定期进行检定。

6.1日常工作

⑴保持自动土壤水分观测设备处于正常连续的运行状态，每天9时和17时正点前10分钟要查看计算机显示的实时观测数据是否正常。

⑵根据业务需要，每周巡视观测场和自动土壤水分观测仪等设备1-2次。 ⑶每天20时通过自动土壤水分观测仪计算机终端检查前一天采集数据是否完整、是否存在异常数据，如有缺失及时补收。出现异常数据，及时向省级信息技术保障中心报告。

⑷每天做好观测簿记录，录报表的编制或数据文件的制作。⑸当发现仪器故障时，应记录值班日志（附录厂家进行必要的处理。⑹在同人工观测对比期间，做好人工与自动观测数据的记录和分析。6.2维护

⑴定期巡视观测场和仪器设备。⑵每年至少一次对自动土壤水分观测仪的传感器、采集器和整机进行现场检查、校验。每年春季对防雷设施进行全面检查，对接地电阻进行复测。⑶按气象部门制定的检定要求⑷无人值守的自动土壤水分观测仪由业务部门每月派技术人员到现场检查维护至少1次，检查、维护的情况应记入值班日志中。⑸备份器件、设备要有专人保管，存放地方要符合要求，传感器要完好，不要超检。

6.3值班日志填写

⑴每天记录仪器的运行、资料采集、传输和维护等情况。⑵缺测记录：在自动土壤水分观测过程中，或未将观测的结果记录下来，造成空缺的观测记录。⑶不完整记录：有缺测记录存在的记录集合。⑷疑误记录：某次记录不完全正确或有疑误时，的变化情况和历史资料极值记录进行判断，该按正常记录处理；当某次记录有明显错误且无使用价值时，按缺测处理（记6.4仪器检定

自动土壤水分观测仪器应每检定不合格的仪器。土壤水分传感器以人工对比观测作为检定标准。⑴检定期一般为2

(本规范6.4当某次记录不完全正确但基本可用时，2年检定1次，—15—2），根据故障情况及时通知生产

应根据该记录前、完成气象记

后降水等要素应“-”）。

超过检定周期或

通过业务传输软件完成规定气象报文上传，

规定)进行检定。对观测数据有影响的还要摘入备注栏。没有按照规定的时间或要求进行观测，

不得使用未经检定、个月，至少经历干、湿两季，样本数量应覆盖不同土壤体积含

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