系統構架圖
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系統介紹及組成
華創維想(HUATRON)CAMS620系列農業生態監測系統是以公司自身科技研發為依托,結合農業生態環境主要因素特點而開發的一整套農業生態監測系統,本系統將現代傳感技術、自動控制和無線網絡傳輸技術、物聯網以及云計算等科技和信息領域的先進理念、技術和產品與我國現代農業生態環境需求相結合,對農業生產過程中的生態環境實現了實時環境監測、自動調節控制、海量數據存儲、智能數據分析與決策、信息網絡發布與遠程查詢與監控等功能,通過對相關農業生態環境中的大氣溫度、濕度、光照強度、太陽總輻射量、二氧化碳、土壤墑情等指標的精準測量,記錄和分析,對農業生態條件的特征和變化規律進行研究,達到促進農業生態災害的預防與控制起到了至關重要的作用。
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采集監測系統
采集監測系統包括農田水平衡觀測系統、農田熱平衡系統及小氣候觀測系統、30米高氣象梯度觀測系統、自動土壤水分及地溫系統、溫室小氣候觀測系統、積雪深度監測系統等組成,涵蓋了農業生態監測的三大主要方向:土壤、水分、氣候。
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觀測方向 |
觀測內容 |
觀測要素 |
土 |
監測農業生態系統土壤溫濕度廓線 |
包括多層土壤溫濕度、土壤含水率 |
土壤蒸滲監測 |
包括溫度、土壤濕度、土壤溫度、雨量和蒸發 |
監測農業生態土壤水平衡變化 |
包括降水、蒸發、地下水位 |
水 |
水土流失的降水動能譜分布和雪水儲量監測 |
包括激光雨滴譜儀和雪深等 |
氣 |
農田小氣候因子監測 |
包括風向、風速、空氣溫度、空氣濕度、氣壓、降雨,以及溫室小環境包括溫濕度、二氧化碳含量等 |
農田區域感熱與潛熱通量監測 |
LAS大口徑閃爍儀 |
監測農業系統太陽輻射熱量平衡 |
包括天空總輻射、天空長波輻射、直接輻射、散射輻射、反射輻射、長波反射、凈輻射、土壤熱通量、光合有效、日照時數、紫外輻射等 |
農業生態環境梯度監測 |
包括梯度溫度、梯度濕度、梯度風、梯度輻射、葉面溫度等 | |
通過對溫室大棚內外、高精細作物生產區域連續在線監控,結合實景視頻監測作物生長,人為調控適合精細化作物生長所需小氣候區域環境,獲取被測區域生態因素變化情況。
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沈陽大氣所農業生態監測項目−−−−項目進度
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梯度氣象觀測站是針對各要素垂直空間分布測量而設計的高精度氣象監測設備,它能對大氣平均特征和湍流特征進行直接測量,實現對不同下墊面的邊界層能量、輻射、多種物質交換、阻尼和擾動的觀測和研究。梯度氣象觀測站既可作為森林、農田等小氣候監測,也可以作為地面氣象觀測系統。 |
輻射平衡熱平衡觀測系統是針對農業生態環境監測設計的一款全自動氣象站。觀測的要素除了包括常規要素,如空氣溫度,相對濕度、風速/風向,土壤溫度/濕度、降水等外,還可并接入大氣太陽輻射和熱平衡測量要素,如長波太陽輻射、短波太陽輻射、紫外輻射、直接太陽輻射、光合有效輻射和土壤熱通量等。 |
MAWS800-AC輻射平衡熱平衡觀測系
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溫室小氣候站是監測溫室(如農業大棚、農氣溫室、生態溫室等)小氣候氣象因子的自動氣象站。觀測的要素有環境溫濕度、光量子、日照時數等氣象參數,又可根據用戶需求定制其他測量要素,如冠層溫度、溫室氣體、土壤濕度等。
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CAWS723-ST土壤墑情站是針對土壤性質,測量土壤一定深度持水量和干土層狀況的全天候自動監測站。自動站主要監測要素有土壤水分、土壤溫度,并增加土壤附近空氣溫度、濕度與太陽輻射等輔助觀測要素。根據CAWS723-ST土壤墑情站軟件分析的綜合觀測指標,可進行適當的保墑措施,設法減少耕層土壤水分損耗,使存貯在土壤中的水分盡可能被作物吸收利用。
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數據管理系統
正在建設的三期工程數據管理系統實現了監測數據實時收集、顯示,歷史數據查詢,監測站點管理等功能,信息發布平臺提供了多種數據顯示和發布形式,包括WEB訪問、信息屏發布等。
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總結
通過對沈陽大氣環境研究所的合作可以看出建立一套可靠穩定、有針對性的農業生態監測系統,有利于農業生態自動化觀測及研究、提升農業生態服務的科學性、針對性、及時性,是適應現代氣象發展和防災減災需求的重要舉措,同時生態監測系統結合農業物聯網技術,可以更好的控制農作物的生長環境,使之能夠更好的適應農作物生長,提高農作物產量和品質,有利于實現農作物的高產豐產,提高土地產出率、提高農業抗擊自然災害的能力。同時可以廣泛應用于灌溉農業、糧食生產、資源監測、農機調度等方面。 |