土壤水分的遥感监测
土壤水分的遥感监测
摘要：针对日益严重的全球干旱问题，本文从水分监测领域出发进行研究。从国内外各种研究方法的比较及传统方法和遥感监测方法的比较中突出遥感监测的优越性。从遥感监测的各种方法分述，对比出气各自适用的范围和优缺点。联系实际和GIS技术的发展，提出该技术的进步空间。
一、研究土壤水分监测的意义
近百年来全球变化最突出的特征就是气候的显著变暖，这种气候变化会使有些地区极端天气与气候事件如干旱、洪涝、沙尘暴等的频率与强度加强增加。中国气候变暖最明显的地区在西北、华北和东北地区，特别是西北变暖的强度高于全国平均值，使得夏季干旱化和暖冬比较突出。新世纪以来尤为明显：2000年多省干旱面积大，达4054万公顷，受灾面积6.09亿亩，成灾面积4.02亿亩。建国以来可能是最为严重的干旱。
2003年江南和华南、西南部分地区江南和华南、西南部分地区发生严重伏秋连旱，其中湖南、江西、浙江、福建、广东等省部分地区发生了伏秋冬连旱，旱情严重。
2004年我国南方遭受53年来罕见干旱，造成经济损失40多亿元，720多万人出现了饮水困难。
2005年华南南部、云南严重秋冬春连旱，云南发生近50年来少见严重初春旱。
2006年重庆旱灾达百年一遇，全市伏旱日数普遍在53天以上，12区县超过58天。直接经济损失71.55亿元，农作物受旱面积1979.34万亩，815万人饮水困难。
2007年全国22个省全国耕地受旱面积2.24亿亩，897万人、752万头牲畜发生临时性饮水困难。中央财政先后下达特大抗旱补助费2.23亿元。
2008年云南连续近三个月干旱，云南省农作物受灾面积现达1500多万亩。仅昆明山区就有近1.9万公顷农作物受旱，13多万人饮水困难。
2009年华北、黄淮等15个省市连续3个多月，华北、黄淮、西北、江淮等
地15个省、市未见有效降水。冬小麦告急，大小牲畜告急，农民生产生活告急。不仅工业生产用水告急，城市用水告急，生态也在告急。
……
一次次在灾情放在我们面前，我们不得不重视土壤水分的监测。
水分是天然土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤物理性质，制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动。也是构成土壤肥力的一个重要因素；而且本身更是一切作物赖以生存的基本条件。土壤墒情是影响农业生产诸多因素中的一个重要因素，它在空间、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生长发育和农作物最终的收成。因此，研究和了解土壤水分，无论在理论上还足生产上都有着重要意义。然而，大面积范围实时土壤水分(干旱、土壤湿度)监测却是世界公认的难题。如果不能做到很好的监测和预防措施，将会出现重大旱情。
干旱是全球最为常见的自然灾害，据测算每年因干旱造成的全球经济损失高达60—80亿美元，远远超过了其它气象灾害。我国自然灾害中70％为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害的50％左右。日益严重的全球化干旱问题已经成为各国科学家和政府部门共同关注的热点。而用遥感监测干旱，一直是科学界公认的难题。常规的监测方法有土钻取土称重和中子仪法，这些方法不仅测点少，代表性差，无法实现大面积、动态监测，而且费时、费力。对其进行综述，寻找合适的模型方法对于各级政府和领导及时了解旱情程度和分布，采取积极有效的防、抗旱措施，科学指挥农业生产，具有积极意义。
遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点。特别是可见光、近红外和热红外波段能够较为精确地提取一些地表特征参数和热信息，解决了常规方法存在的问题，打开了干旱监测的全新图景。
二、遥感技术概况
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征，航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。
任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐
射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。其中红光段探测植物生长、变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及资源。遥感具有大范围、快速度、短周期、海量信息的特点，使得遥感估产技术也具有宏观、快速、准确、动态等优点。
三、国内外研究现状
自20世纪70年代以来，国内外对遥感监测土壤水分方法进行了大量的研究，取得了许多成果，相对成熟且应用较广的方法有：热惯量法、热红外法、距平植被指数法、植被供水指数法、作物缺水指数法、绿度指数法等。1974年Watson Phon等首次提出一个简单的热惯量模型，后来Price等简化潜热蒸散形式，引入综合参数B，将地表热通量表示为土壤温度的线性函数；由于热惯量模型只适合于监测裸土水分，不适合有植被覆盖的区域，Jakson等(1983)利用植被生长状况来表征土壤含水量，主要方法有距平植被指数法、植被状态指数、作物缺水指数等；但是植被指数法只适合于全植被覆盖的情况，因此，1995年Kogan提出了温度条件指数用于解决部分植被覆盖时的干旱监测；刘雅妮、辛晓洲等对地表蒸散遥感反演的双层模型研究进行了较为系统地介绍。由于遥感图像受卫星过境时间、大气透过率、太阳高度角等多种因素的影响，其反演的土壤水分结果还存在较大的误差，反演模型有待于进一步的研究。
四、遥感在土壤水分检测上的方法综述
遥感反演土壤水分，就是利用地表反射的太阳辐射或本身发射的远红外、微波辐射等信息及变化规律推算土壤水分含量。国内外关于土壤水分与干旱的遥感测定，一类基于土壤水分的变化会引起土壤光谱反射率的变化；另一类则基于干旱引起植物生理过程的变化。已有研究表明，450nm波段的光谱与土壤水分含量有关；王昌佐等对自然状况下裸地表层含水量的高光谱遥感研究，得出1950~2250nm波段的光谱反射率估测土壤水分效果最好；而Etienne Muller认为P波段（波长68cm）对土壤水分效果显著。
遥感监测土壤水分的研究进展土壤水分遥感分为土壤热惯量法、光学遥
感法和微波遥感法。光学遥感根据人眼对光的敏感度分为可见光-近红外、热红外遥感。微波遥感根据传感器接收的微波来源分为主动遥感、被动遥感。主动遥感是指由传感器向目标地物发射微波并接收反射信号来实现对地观察的遥感方式，类似于照相机打开闪光灯照像。被动微波遥感是指通过传感器接收来自目标地物发射的微波，而达到探测目标的遥感方式，类似于照相机不打开闪光灯照像。
关于运用遥感技术进行土壤水分监测，已有许多综述性研究，有从监测所使用的光谱特性分类人手的，有对各种监测方法分述的，有从监测所使用的资料类型进行总结的，还有单从某种理论监测方法着手综述的等。随着新方法的不断出现，本文总结了近年来基于遥感的土壤水分监测方法，对比其优劣，将土壤水分遥感监测方法分为五大类，见表1
表1 不同土壤水分遥感检测方法比较
国内外关于土壤水分与干旱的遥感从原理上可分为两大类：一类是基于土壤水分的变化会引起土壤的光谱反射率的变化；另一类则基于干旱会引起植物生理过程的变化，从而改变叶片的光谱属性，并显著地影响植冠的光谱反射率。从
遥感光谱波段的使用上，对土壤水分与干旱的遥感监测研究可分为可见光和近红外遥感、热红外遥感、微波遥感。本节将围绕着这5个方面对国内外土壤水分与干旱遥感的进展、现状与发展趋势进行讨论。
4.1 可见光—近红外光谱波段的应用
早在1965 年，Bowers等就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤反射率的降低，这成为后来利用遥感方法进行土壤水分遥感监测研究的理论依据。1973 年日本学者在札幌研究了5种土壤的反射率，建立了蓝波段和绿波段的胶片密度和土壤含水量的多元回归方程。Curran等用可见光全色片记录下一个广阔范围的土壤湿度的变化，并用假彩色红外片定性地提供了沙壤质泥碳地土壤湿度的空间分布。Robinove等用Landsat MSS的反照率对美国尤他州西南沙漠试验区进行连续4年的监测，结果发现反照率的增减与土壤水分的高低关系密切。
多时相的NOAA/AVHRR的可见光—近红外影像对埃塞俄比亚1983-1984年的干旱进行监测，取得了满意的结果。等研究了多光谱数字化录像资料与土壤湿度的关系，所用光谱波段分别为可见光(0.4-0.7μm)、可见光—近红外（0.4-1.1μm）、可见光—中红外（0.4-2.4μm），试验按不同湿度处理的土盘和大田两组进行。结果表明3个波段的数字化录像资料都与土盘和大田的土壤湿度存在着显著的相关，且以中红外的录像资料与表层土壤湿度的相关性最为显著。刘培君等采用土壤水分光谱法，针对干扰土壤水分遥感的植被覆盖问题，利用遥感估算光学植被盖度，像元分解法提取土壤水分光谱信息，以TM数据为桥梁，建立了AVHRR可见光与近红外通道的土壤水分遥感估测模型。但是，虞献平等提出，利用土壤的反射率的差异遥感土壤水分，会由于不同类型土壤间发射率的差别与土壤水分引起的差别相当或更大，加之太阳高度、大气条件和地表状况等引起的误差，使得用这种方法定量估算土壤水分变得更加困难。
尽管利用可见光—近红外波段进行土壤水分遥感得到了一些结果，但这方面的研究试验相对较少，从理论到实践上人们都更多地关注红外波段信息在土壤水分遥感中的应用研究。
4.1.1 热红外波段的应用
（1）裸土湿度的热红外遥感
Myers等的研究表明，对于裸土的水分含量可由土表温度变化测定，并可检
测到50cm的深度。Bartholic等发现，农田裸地表面日最高温度T s,max随近地表水分含量的增加而减小。从实用的角度考虑，在一定的气象条件下（晴朗、无风），用白天下垫面温度的空间分布可以有效地反映土壤水分的空间分布，刘志明比较了利用NOAA/AVHRR热红外通道白天或夜间一次资料反演的地表亮度温度与
土壤水分的相关关系，白天热红外资料生成的亮温—土壤水分图与热惯量土壤水分图的结果基本一致，但前者更容易获得资料。
（2）热惯量法遥感土壤水分
Watson等最早成功地应用了热惯量模型，Rosema等进一步发展了他们的工作，提出了计算热惯量、每日蒸发的模型。Price等在能量平衡方程的基础上，简化潜热蒸发（散）形式，引入地表综合参数概念，系统地阐述了热惯量方法及热惯量的成像机理，并提出了表观热惯量的概念，利用卫星热红外辐射温度差计算热惯量，然后估算土壤水分，这个方法已经得到普遍认可。隋洪智等在考虑了地面因子和大气因子的情况下，进一步简化能量平衡方程，使直接利用卫星资料推算得到地表热特性参量成为可能。余涛等提出了一种改进的求解土壤表层热惯量的方法，发展了地表能量平衡方程的一种新的化简方法。经过这样的处理，可从遥感图像数据直接得到热惯量值，进而得到土壤水分含量分布。
随着热惯量法遥感土壤水分理论的日臻成熟，对于在裸露或植被覆盖度较低时土壤水分遥感采用热惯量法的效果已得到认可，但在实际应用中，仍需根据当地的状况对模型参数的求解和某些因子的省略做一些必要的调整。
4.1.2 微波遥感土壤水分
尽管用可见光与近红外及热红外遥感土壤水分是可行的，但当地球表面被云层覆盖时，它们则变得无能为力。微波对云层有较强的穿透力，因此微波遥感在土壤水分监测中具有某些独特的优越性。
（1）被动微波遥感土壤水分
与主动微波遥感相比，被动微波遥感土壤湿度开展的较早，已发展了一些较成熟的算法。
Shutko指出，对于裸露的各向同性的土壤，在波长为2.25cm 和18cm 时观测和实验得到的土壤水分含量与其发射率为线性关系。根据辐射传输理论，来自土壤的向上辐射取决于表层土壤的介电性质，而这一表层土壤的厚度是微波波长
的十分之几，因此使用微波长波段的遥感器更适合于收集厚层土壤的信息。被动微波遥感主要是通过微波辐射计获得土壤的亮度温度，然后通过物理模型反演土壤水分或与土壤湿度建立经验统计关系。许多观测和测量表明，来自土壤的微波发射与土壤湿度存在着很好的相关关系，并发现这种较好的相关关系可以到达20cm 的土壤层。随着微波遥感的理论与实践的不断发展，基于辐射传输方程的微波遥感土壤湿度算法也得到了发展，并已展示出良好的发展前景。Njoku等从辐射传输方程出发，建立辐射亮温与土壤湿度等参数的物理模型，然后用迭代法和最小二乘法解方程，求出土壤湿度。
（2）主动微波遥感土壤水分
主动微波遥感器发射一束经调制的电磁波能量，并且接收后向散射回波，通过后向散射系数σ。，建立起目标物的形态和物理特征与后向散射回波的关系。许多模式建立起来用于独立地估算这些项，半经验的模式容易反演，但是不够可靠；而复杂的理论模式需要许多的输入数据，使得反演变得困难。
实验结果显示，土壤湿度对裸露土壤的敏感度是0.15dB；对有植被的土壤是0.13dB。田国良利用1987年11月在河南省封丘县取得的X波段机载合成孔径雷达水平极化（HH）图像进行麦田土壤含水量监测，将土壤水分分为8个等级。李杏朝于1944年11月22日根据微波后向散射系数法，用X波段散射计测量土壤后向散射系数，与同步获取的X波段、HH极化的机载SAR图像一起，进行了一次用微波遥感监测土壤水分的试验，监测相对误差率仅12%。
主动微波遥感的最大进步在于一系列带有微波传感器的的卫星（如ERS系列、Radarsat、ADEOS、被动微波）的发射和即将发射升空，将极大地推动主动微波遥感土壤湿度的研究。Dobson等将ERS卫星资料用于土壤湿度的敏感性研究，取得一定的结果。Ulaby等的研究发现，对于土壤表面覆盖有较少的生物量（<1kg/m2），如短草等，用ERS-1资料反演土壤湿度是可行的。
（3）各种因子对微波反演土壤湿度影响
土壤的粗糙度对于土壤的微波发射起着重要的作用，许多建立在各种近似基础上的理论模式用于预测在不同频段上粗糙表面的微波发射。由于土壤粗糙度的影响取决于观测的波长，因此可以用多频段的方法来估计土壤表面粗糙度。在有植被覆盖土壤的情况下，遥感土壤湿度的敏感性会降低，这是因为植被吸收了
土壤的发射，然后本身再发射辐射。有研究表明，对主动微波遥感的影响，主要是由于植被本身所含的水分吸收和散射到达冠层的微波信号所造成的。
目前，已有一些经验、半经验及理论的模式被建立并不断地改进，以考虑植被对土壤湿度的影响，但都是针对某一地区的实际情况进行的，并不带有普遍性。
4.2 热惯量法
热惯量是物质热特性的一种综合量度，反映了物质与周围环境能量交换的能力。遥感土壤含水量的基本原理是：土壤含水量低，就出现干旱。当土壤干燥时，昼夜温差大，而土壤含水量高时，昼夜温差小。只要用遥感方法获得一天内土壤的最高温度和最低温度，通过模型就可以计算出土壤含水量，这种方法称为热惯量法。
国外对干旱遥感监测的研究，Watson，Phon等(1974)首次提出热惯量模型；Price等(1977、1982、1985)简化潜热蒸散形式，引入综合参数B，将地表热通量表示为土壤温度的线性函数
式(1)中，Td，Tn分别为地表最高、最低温度，(Td-Tn)可利用一日中午后和凌晨的遥感数据估算；B为与天气和地面状况的综合参数：ω是地球自传频率；S。为太阳常数；Ct为短波辐射的大气透过率；An为太阳赤纬与当地纬度的函数。这种方法引入地表综合参量B，需要大量的非遥感地表参数，计算也较复杂，投入实际应用存在一定困难。
热惯量方法用于土壤温度监测较稳定，只要能准确得到土壤昼夜温度差，就可以得到相对干旱的程度，估算含水量精度比较高，而且易于实现。但该方法有其局限性，主要有三方面：一是原则上只适用于裸露或植被覆盖度很低的下垫面；二是要求同时获得白天、晚上的晴空数据；三是白天和夜间卫星过境被监测地区都要处于两条轨道基本重合的范围。
4.3 微波遥感法
由于微波遥感具备全天时、全天候并有一定穿透能力的优点，突破了传统测量方法测点少、费时、费力和光学遥感精度低、受天气状况限制的缺点，所以
运用微波遥感进行土壤湿度监测就应运而生，用微波遥感监测土壤水分始于20世纪70年代。由于土壤含水量的多少直接影响土壤的介电特性，使雷达回波对土壤湿度极为敏感。李杏朝根据微波后向散射系数法，用微波遥感监测土壤水分的相对误差率仅12％。
微波遥感监测干旱状况比较适用于裸地地表，但存在空间分辨率低、影响因素多的缺点。若综合其他可见光与近红外图像，将是监测土壤水分最有希望的方法。
4.3.1 影响微波遥感监测土壤水分的因素
（1）植被对微波遥感监测土壤水分的影响
由于植物本身含水量较高，介电常数增大，植被冠层越厚，郁闭度越大，冠体内部的散射越复杂。Kridiashev等在1 O～30cm波段范围，对不同种类作物散射特性的研究表明：宽叶作物在波长大于30cm时，微波对作物地土壤水分的敏感度相当于裸地的30％，当波长小于1 0cm时敏感度下降80％以上。在低频微波波段，植被对微波反演土壤的影响可以利用辐射传输方程(RT)的～阶近似解得到，这个模型称为r-∞模型，植被光学厚度以及单次反射率分别用来表示植被的衰减属性以及在植被冠层的散射效果。但该模型等价于将植被层作为一种连续均匀介质，对于8GHz以下，这种模型可以取得较好的效果，但仍无法较好地反演不同植被盖度下的土壤水分：对于8GHz以上的微波光学频率的依赖性下降。在植被的离散模型研究中，Narindertml等采用Born近似方法来计算L波段下玉米的散射反射率与土壤水分的关系。
（2）地表粗糙度对微波遥感监测土壤水分的影响
Creusda认为，入射光射到粗糙土壤表面后经历散射过程，落入相邻土壤颗粒或土壤顶点之间的波将再次反射，使总的反射能量降低，降低的程度取决于土壤的粗糙度。Baronti等利用SAR对农田的观测试验表明，在野外平坦土壤上的微波信号对土壤温度的敏感性远比在粗糙或有植被的土壤上强，相关系数从前者的0.91下降到0.43。目前，最为常见用来描述粗糙度地表辐射模型主要有：①半经验模型，如：公式为O/H模型、Dubois模型和Shi模型建立了地表粗糙表面与光滑表面反射率之间的关系，并能较好地与地表实测数据吻合；②物理模型，根据Kirchhoff定律，粗糙面的发射率可以通过对双点散射系统在上半球的积分
而问接得到；最新发展改进的模型(AIEM)可适用更大范围的表面粗糙度范围，在反演士壤水分时该模型得到的土壤水分与实测值误差较小；③数值模型，是用计算机计算数值的方法，数值模型较灵活，解决了一些非均匀介质的问题，但通常仅作为验证其它模型的工具。
4.3.2 植被遥感方法
从农业生产角度考虑，干旱是在水分胁迫下，作物及其生存环境相互作用构成的一种旱生生态环境，所以我们可以用植被指数来表示作物受旱程度。以下是对几种常用方法的总结和归纳。
（1）植被供水指数法
其原理是当植被供水充足时，卫星遥感的植被指数在一定的生长期内保持一定的范围。而卫星遥感的作物冠层温度也保持在一定的范围，如果遇到干旱，作物供水不足，一方面作物生长受到影响，卫星遥感的植被指数将降低；另一方面作物冠层温度将升高，这是由于干旱造成的作物供水不足，作物没有足够的水供给叶子表面蒸发，被迫关闭一部分气孔，致使植被冠层温度升高。刘丽等用植被供水指数法在贵州的干旱遥感监测中取得了较好的效果。
植被供水指数(VSWI)方法的优点是，只需要14点左右的一次晴空卫星观测资料，即可进行旱情监测，物理意义明确。但下垫面差异较大时，监测结果的误差较大，给出的只是相对的干旱等级。国家卫星气象中心还提出这种方法适用于植被蒸腾较强的季节。
（2）作物缺水指数法
作物缺水指数(CWSI)是土壤水分的一个度量指标，它是由作物冠层温度值转换来的，是利用热红外遥感温度和常规气象资料来间接地监测植被条件下的土壤水分，是遥感监测土壤水分的一种很重要的方法。作物缺水指数最初由Jackson 等(1981年)以能量平衡为基础提出来的，定义如下：CWSI=1一ET／ETP，式中，ET为实际蒸散，ETP为潜在蒸散。
该方法物理意义明确、精度高、可靠性强，但因涉及到许多农学和气象参数，实现起来比较困难，有些参数只能取参考值。遥感反演地表参数的精度目前还很难达到模型定量化计算的要求，在一定程度上阻碍了该模型的推广应用。
（3）植被指数法
植被指数(VI)是遥感监测地面植被生长状况的一个指数，它是由卫星传感器可见光和近红外通道探测数据的线性或非线性组合形成的，可以较好地反映地表绿色植被的生长和分布状况。一般来讲，当作物缺水时，作物的生长将受到影响，植被指数将会降低。根据农作物的光谱特性，研究人员提出了各种植被指数作为农作物生长状况和旱灾情的判断标准，一般常用的组合方式有：
差值植被指数：EVI=NIR—RED，
比值植被指数：RVI=NIR／RED，
归一化植被指数NDVI=A×(NIR—RED)／(NIR+RED)。
上述式子中NIR为近红外通道的发射率，RED为可见光通道的反射率，A 为扩大系数。
条件植被指数(VCt)的定义为：
VCI=(NDVI i,一NDVI min)／(NDVI max一NDVI min)×100
式中：NDVIi为某一特定年第i个时期的NDVI值NDVI max 和NDVI min分别为所研究年限内第i个时期NDVI的最大值和最小值。
（4）温度条件指数(TCI)
其原理是植物受到水分胁迫时，植物关闭叶片气孔，降低因蒸腾所造成的水分损失，进而地表潜热通量降低，感热通量增加，造成植物冠层温度的升高。即用植物冠层温度可以作为干旱发生的指示器。王鹏新等利用陕西省关中平原地区2000年3月下旬干旱的监测结果表明，条件植被温度指数能较好地监测该区域的相对干旱程度，并可用于研究干旱程度的空间变化特征，对干旱的监测结果与用土壤热惯量模型反演的土壤表层含水量的结果基本吻合。这种算法中地表温度的反演精度是关键，但一直以来地表温度的反演也是难题，所以这种算法推广仍有困难。
（5）双层模型
部分植被覆盖是指作物的生长初期或是条播作物，由于涉及到能量、湿度、蒸散等在土壤和植被中的分配问题，情况比较复杂，显然再用单层模型已经无法解决问题，因此就诞生出将地表蒸散细化为土壤蒸发和植物蒸腾，分别建立冠层、土壤表面的热量平衡方程，即经典的双层模型。
双层蒸散模型属于定量遥感的范畴，其计算过程比较复杂，涉及的需要量
化的参数较多，为了推广应用必须作出简化，但是这必须以牺牲精度作为代价，所以在实际的推广应用中受到限制，还存在许多急需解决的问题。目前，国内的研究主要集中在对经典双层模型的简化上。
（6）MODIS数据的干旱监测综合模型
上述方法和模型大都是基于NOAA／A VHRR资料。而MODIS传感器现搭载于Terra和Aqua两颗太阳同步极轨卫星上，它的高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点使得其在干旱监测中具有更为突出的优势。
因北方地表类型变化不大的缘故，国内利用MODIS数据反演LST的研究区域大多是我国北方地带，比较常见的算法有：推广的分裂窗算法、白天／夜间LST算法、单窗算法。而基于植被指数和地表温度的二维特征空间NDVI—Ts 综合了两个参数特有的生理生态意义，不仅可以指示作物受旱时的水热胁迫环境，同时揭示了作物在这种胁迫环境下表现出的症状，可有效提高农业干旱监测的精度和效率。
5.1 总结
(1)没有一种单独的干旱指数是完美的，监测指标需要结合下垫面(地形、植被、土壤性质)作进一步完善，在应用中将RS(遥感)与GIS(地理信息系统)等高新技术和常规的灾害监测评估方法相结合将是解决旱情监测实用化和业务化的必由之路。
(2)对大面积土壤水分宏观的监测研究比较成熟，为了满足各地方政府部门或者小区域范嗣的需要，了解更详细的干旱信息，今后研究应该重点从精细化上深入研究。而高精度和高分辨率的EOS／MODIS数据为干旱的精细研究提供了可能，并将得到更为广泛的使用。
(3)许多学者都是根据一次遥感资料监测干旱的灾情的，通过建立数学模型取得了一些成果。但这些在实用方面还有一定距离，还不能完全满足农业生产的需要，今后可以尝试多次或多年遥感资料进行连续研究。
(4)水分监测的模型与气象资料以及地面信息的认证研究很欠缺，精确度存在不确定性，还有待进一步的映证研究。
(5)归一化植被指数(NDVI)是多光谱数据，它综合了对植被敏感的可见光和近红外波段反射光谱信息，是反映植物生氏状态最为直接和灵敏的指标之一，是
区域地表植被覆盖度与植物K势的函数。利用NDVI，可以对研究区的植被信息进行更好的提取分析。
(6)由表观热惯量的遥感信息模型推导出真实热惯量的遥感信息模型，并且进一步推导出土壤含水量的遥感信息模型。从而，在一定假设条件。F可以利用Landet TM数字图像直接计算真实热惯量，再根据真实热惯量与士壤含水量的实验关系计算出土壤含水量。
5.2 GIS技术的应用
地理信息系统(GIS)是近几十年迅速发展并广泛使用的信息技术之一，与遥感(RS)技术的集成应用，在科研与生产中发挥了巨大作用。在土壤水分的遥感研究中，也大量引入了GIS技术。李杏朝为监测旱情的需要，建立了河南和山东两省的旱情监测信息系统，编绘了与土壤水分监测有关的地貌图、土壤质地图、地下水埋藏深度图、作物(植被)种类及覆盖图、水系水体图、灌区图及省/市界图、居民点、测墒点分布图等，统一为1：50万比例尺。
武晓波等在GIS的支持下，利用NOAA气象卫星遥感数据对黄淮海平原春小麦的旱情进行监测，精度达83.6%。陈怀亮等在对河南省麦田土壤水分NOAA/A VHRR监测中，利用GIS支持，重点探讨了不同土壤质地和风速对遥感F早监测的影响。用遥感表层土壤水分嘏合深层土壤水分的方法与模型、用单时相遥感资料反演土壤水分的方法等，并最终建立了河南省冬小麦干旱遥感监测应用服务系统。用GIS支持遥感土壤水分解泽已普遍展开。并取得了大量成果，但将GIS和RS作为一个有机整体，真正实现二者一体化，并用来进行土壤水分或干旱遥感监测还有待研究。因此，较精确地由遥感资料获取表层土壤水分，将目前反演深层土壤水分的模型进行优化，结合GIS地理信息系统，建立较精确的土壤墒情空间监测系统是大势所趋。
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8、田国珍、张国勇土壤水分遥感监测研究进展山西气象【B】2008,4
土壤湿度检测及自动浇水系统设计
土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。 （2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2 基本要求 （1）通过c8051f020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于4000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排
一设计任务描述 1.1 设计题目：土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。（2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2.2 基本要求： （1）通过C8051F020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。
RS485显示型土壤水分传感器
RS485显示型土壤水分传感器 说明书 概况： SM2801BD土壤水分传感器为可远距离传输的土壤水分传感器，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量，也叫农田墒情检测仪。采用RS485工业通用接口，可直接接入各种显示仪表，实现土壤水分监测。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的仪器。 土壤的各种理化性状、地形的差异作用、气候变化和人为的土壤管理措施对土壤水分状况有不同的影响，地表特征与土壤水分状况也存在着依次的相关性。SM2801BD是一种高精度、高可靠性、受土壤质地影响不明显的快速土壤水分测量传感器。传感器采用世界先进的最新FDR原理制作，其性能和精度可与TDR 型和FD型土壤水分传感器相媲美，并在可靠性与测量速度上具有更大的优势。 技术参数： 参数技术指标 电源电压DC12～24V(直流电压) 测量范围0～100% 测量精度3%FSD 探针长度< 65mm 探针直径Φ3mm 探针材料不锈钢 密封材料环氧树脂 响应时间< 1秒 测量稳定时间2秒 输出信号RS485 MODBUS-RTU 测量频率100MHz 测量区域以中央探针为中心，周围30mm高为70mm区域 产品功耗< 0.5W 运行环境：-30℃～+85℃ 外形尺寸70×45×18mm(不含探针) 使用说明： 土壤含水率：规定条件下测得的土壤中水的量，以土壤的烘前质量与烘干质量的差数对烘干质量的百分率表示。简单地说就是：（湿重-干重）/干重×100%，含水率为土壤中自由水的质量在土壤总质量中占的百分比。实际使用时，当土壤
中的含水量超过24%时土壤已达到饱和且呈溢出水状态，因此检测含水量超过24%的值没有实际意义。农作物正常生长所需的适宜含水率土壤为12%-20%范围之内。因此仅需要检测低于饱和含水量24%的含水量就满足灌溉和各种生产实际需要了。因此该传感器的动态定为0-24%检测范围表示为0-100%的土壤含水率输出。 下图是传感器使用实例： 较湿的土壤中的水份含量 22.36%，土壤饱含水之后的湿度为24%
利用微波遥感监测反演裸露 地表湿度
利用微波遥感监测反演裸露 地表湿度 （2008.12 M.R.Feng） 摘要：本文主要讲叙微波遥感在反演土壤湿度方面的应用，其中主要是针对于主动微波遥感的方法，文中简单介绍了主被动微波遥感监测土壤表面湿度的原理，即基于干燥土壤和水体之间介电常数的巨大差异，重点在于如何区分土壤表面湿度和粗糙度信息，本文简单介绍了加拿大学者M.R.Sahebi和J.Angles基于RadarSat-1数据，利用多角度方法来反演地表参数(湿度和粗糙度)，通过比较三个经验模型(GOM、OM、MDM)模拟效果，最后MDM得到了较好的结果。 关键词：土壤湿度；微波遥感；粗糙度；反演 1 引言 1.1研究背景 土壤湿度是水文、农业、气象的主要基础信息，也是进行土地退化评价等生态环境研究的重要指标。土壤湿度与土壤的风蚀、水蚀等有着密切的关系。土壤湿度的研究方法可分为传统方法和遥感方法两大类。与传统的土壤水分监测方法相比，飞速发展的遥感技术手段监测土壤水分具有许多不可替代的优势，包括快速、实时、长时期动态大区域监测以及良好的时间空间分辨率。随着遥感技术的不断创新，遥感反演土壤湿度的方法也成为研究热点[1]。 土壤水分的监测由于受到面积大、监测环境条件等的限制，使实地测量的方法不能广泛应用，一些传统的土壤水分监测的方法已经不能满足要求，需要新的、快速的方法来实现。遥感技术具有快速、有效、宏观的等优点，在大面积土壤水分监测中具有明显的优势，而且遥感获取数据周期短可以实现土壤含水量短周期内的动态监测。目前土壤水分的遥感监测已经有许多的研究，并且形成了许多的理论和方法，各种方法都有自己的优势和特点，主要从不同的监测指标来实现土壤水分的监测，因此在监测精度与实用性上存在着很大的差别。目前遥感监测土壤水分的主要方法和模型也有不少，比如说表观热惯法、作物缺水指数法、距平植被指数法。但是利用微波遥感反演地表湿度是比较常见的方法，本文主要是讲叙微波遥感在监测地表湿度方面的应用，特别是对裸露的地表。 1.2研究现状 微波土壤水分遥感研究始于20世纪80年代, 其中最具代表性的是Ulaby利用试验数据得出土壤后向散射系数的主导因素为粗糙度和含水量。80年代后, Dobson和Ulaby利用车载、高塔、航空平台的微波数据研究了土壤湿度反演的最佳工作模式, 并一致认为小角度入射后向散射系数对土壤湿度最敏感。随着微波散射模型不断发展, 相继出现微波散射的小扰动模型、几何光学模型、物理光学模型、双尺度模型和积分方程模型A IEM。Doboson等在物理模型和试验研究
遥感变化监测 流程
多时相土地利用/覆盖变化监测研究 方法及数据选取 土地是一个综合的自然地理概念，它处于地圈-生物圈-大气圈相互作用的界面，是各种自然过程和人类活动最为活跃的场所。地球表层系统最突出的景观标志就是土地利用和土地覆盖( Land Use and Land Cover)。由于土地利用和土地覆盖与人类的生活、生产息息相关，而人类活动正以空前的速度、幅度和空前规模改变着陆地环境。人类对土地资源的利用引起的土地利用和土地覆盖的变化是全球环境变化的重要因素之一，也是地球表面科学研究领域中的一个重要分支。因此，土地利用和土地覆盖的动态监测（Land Use and Land Cover Monitoring）是国内外研究的热点，也是当前全球变化研究计划的重要组成部分。 由多时相遥感数据分析地表变化过程需要进行一系列图像处理工作，大致包括：一、数据源选择，二、几何配准处理，三、辐射处理与归一化，四、变化监测算法及应用等。 一、遥感数据源的选取 不同遥感系统的时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率不同，选择合适的遥感数据是变化监测能否成功的前提。因此，在变化监测之前需要对监测区域内的主要问题进行调查，分析监测对象的空间分布特点、光谱特性及时相变化的情况，目的是为分析任务选择合适的遥感数据。同时，考虑到环境因素的影响，用于变化监测的图像最好是由同一个遥感系统获得，如果由于某种原因无法获得同一种遥感系统在不同时段的数据，则需要选择俯视角与光谱波段相近的遥感系统数据。 1时间分辨率 这里需要根据监测对象的时相变化特点来确定遥感监测的频率，如需要一年一次、一季度一次还是一月一次等。同时，在选择多时相遥感数据进行变化监测时需要考虑两个时间条件。首先，应当尽可能选择用每天同一时刻或者相近时间的遥感图像，以消除因太阳高度角不同引起的图像反射特性差异；其次，应尽可能选用年间同一季节，甚至同一日期的遥感数据，以消除因季节性太阳高度角不同和植物物候差异的影响。 2空间分辨率 首先要考虑监测对象的空间尺度及空间变异的情况，以确定其对于遥感数据的空间分辨率的要求。变化监测还要求保证不同时段遥感图像之间的精确配准。因此，最好是采用具有相同瞬时视场（IFOV）的遥感数据，如具有同样空间分辨率的TM图像之间就比较容易配准在一起。当然也可以使用不同瞬时视场遥感系统获取的数据，如某一日期的TM图像（30m ×30m）与另一日期的SPOT图像（20m×20m），来进行变化监测，在这种情况下需要确定一个最小制图单元20m×20m，并对这两个图像数据重采样使之具有一致的像元大小。 一些遥感系统按不同的视场角拍摄地面图像，如SPOT的视场角能达到±27°，在变化监测中如果简单采用俯视角明显不同的两幅遥感图像，就有可能导致错误的分析结果。例如，对一个林区，不均匀地分布着一些大树，以观测天顶角0°拍摄的SPOT图像是直接从上向下观测到树冠顶，而对于一幅以20°观测角拍摄的SPOT图像所记录的是树冠侧面的光谱反射信息。因此，在变化监测分析中必须考虑到所用遥感图像观测角度的影响，而且应当尽可能采用具有相同或相近的俯视角的数据。 3光谱分辨率 应当根据监测对象的类型与相应的光谱特性选择合适的遥感数据类型及相应波段。变化监测分析的一个基本假设是，如果在两个不同时段之间瞬时视场内地面物质发生了变化，则不同时段图像对应像元的光谱响应也就会存在差别。所选择的遥感系统的光谱分辨率应当足
几种土壤湿度传感器
湿度传感器原理 悬赏分：20 - 解决时间：2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者：YLQ19880803 - 二级 最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，0.2％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的E.K.Carver 和C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在0.3s 到3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据处理程序，等等。另外，它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题. 上始终未能取得重大的突破。因此，到目前为止，传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。近年来，这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。
土壤水分传感器-土壤养分速测仪
奇迹源于专注，品质造就永恒！ 土壤温湿度一体传感器使用说明 型号：LC-TDC220C 测量参数 温度量程：-30～70℃精度：±0.5℃分辨率：0.2℃输出信号：4-20mA 湿度量程：0～100% 精度：±3%分辨率：0.1% 输出信号：4-20mA 参数类型：相对含水量（量程含义为：绝对干燥至饱和，与土壤相对含水量线性度高于90%）（传感器仅提供线性输出，如需得到重量含水量根据土质不同建议用户自行标定）电路参数 工作电压：12～24V(宽压供电型，典型值12V)□ 输出阻抗：约10KΩ(采集器AD输入阻抗应>100MΩ) 静态电流：低压型约 5mA，高压型约7mA 响应时间：约3S 平衡时间：＜15S 数据刷新频率：≥3S/次 (频率自适应范围3-10秒，根据被测土壤含水量自动调节) 测量区域：95%的影响在以中央探针为中心，直径为7cm、高为7cm的圆柱体内 工作温度：-10℃～60℃（全程温度补偿） 物理参数 探头类型：不锈钢电极(5针式) 封装外壳：耐候ABS工程塑料/尼龙 密封材料：环氧树脂(黑色阻燃) 电缆长度：标配2米(五芯屏蔽) 功能简介 1、基于介电原理的土壤湿度测量方式（所得为相对饱和含水率），采用LPTC温度传感器。 2、使用高性能处理器，针对每个探头进行单独标定。用户只需通过简单的电压、电流采集 即可得到被测土壤信息，一般无须进行二次标定。 4、采用线性传感器器件以及数字补偿方式，精度较高，温度、湿度可单独输出。 5、采用功耗管理策略，在降低功耗的同时加强对探头电极的保护，使电极的极化现象放缓， 有效延长探头使用寿命。(针对电压输出型可提供低功耗解决方案) 6、可定制RS485数字输出方式，支持MODBUS标准指令(04号读寄存器指令)。 7、具备电源线、地线、信号线三向保护功能，可防护因反接、短路等造成的损毁。 通讯指令 ModBus之04号指令，起始地址1，站号1，示例：01 04 00 01 00 02 20 0B 数据长度2位（4字节），所得1号寄存器数据为温度（数字/20-30），2号寄存器数据为湿度（数字/10）。 引线定义 模拟信号:电源正：红线电源地：黑线温度信号：绿线湿度信号：黄线数字信号：电源正：红线电源地：黑线 RS485+/B：绿线RS485-/A：黄线 注意事项 1.传感器内部已将屏蔽线与地线短接，接线时注意处理好屏蔽线，防止电源短路！ 2.钢针间距直接影响测量精度，所以请勿暴力弯折钢针，切勿摔打或猛烈敲击传感器！ 3、传感器探头可通过开挖剖面和地面打孔方法安装，但切勿暴力对待，且被测土壤不得有强腐蚀性物质，以免损坏探头。 4.当用户需要更高精度的重量百分比测量时，请根据当地土壤或被测物进行烘干法标定。适用范围 适用于科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理及各种颗粒物含水量的测量。
土壤湿度的测定方法
土壤湿度的测定方法 国内外有很多土壤水分测定方法。具体方法列举如下：称重法，时域反射法（TDR），石膏法，红外遥感法，频域反射法/频域法(FDR/FD法)，滴定法，电容法，电阻法，微波法，中子法， Karl Fischer法，γ射线法和核磁共振法等。 ①烘干法 烘干法是测定土壤水分最普遍的方法，也是标准方法。具体为：从野外获取一定量的土壤，然后放到105℃的烘箱中，等待烘干。其中烘干的标准为前后两次称重恒定不变。烘干后失去的水分即为土壤的水分含量。计算公式为土壤含水量=W/M*100%，M为烘干前的土壤重量，W为土壤水分的重量，即M与烘干后土壤重量M’的差值。称重法缺点是费时费力（需8小时以上），还需要干燥箱及电源，不适合野外作业。如果采用酒精燃烧法，由于需要翻炒多次，极为不便，不适合用于细粒土壤和含有有机物的土壤，且容易掉落土粒或燃烧不均匀而带来较大误差，而且需要取土测量，对土壤有破坏性。 ②TDR（Time Domain Reflectometry）法 TDR法是上世纪80年代发展起来的一种土壤水分测定方法，中文为时域反射仪。这种方法在国外应用相当普遍，国内才刚开始引进，当各部门都相当重视。TDR是一个类似于雷达系统的系统，有较强的独立性，其结果与土壤类型、密度、温度基本无关。而且还有很重要的一点就是，TDR能在结冰下测定土壤水分，这是其他
方法无法比拟的。另外，TDR能同时监测土壤水盐含量，且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的精确度可见一斑。 ③欧速土壤水分传感器直接测量法 因为TDR法设备昂贵，我公司开始用比TDR更为简单的方法来测量土壤的介电常数，而且测量时间更短，在经过特定的土壤校准之后，测量精度高，而且探头的形状不受限制，可以多深度同时测量，数据采集实现较容易。
土壤水分传感器;水分传感器;土壤温湿度传感器
土壤水分、温度传感器是基于介电理论并运用频域测量技术(FD R)自主研制开发的，能够测量土壤/基质等多孔介质的含水率和温度。FDS120可用于系统集成，进行土壤/基质水分、温度的实时监测；也可与SMC3000测定仪组成土壤/基质水分、温度便携测量系统。 一、主要技术指标： 测量参数 容积含水率 温度 单 位 %（m 3m -3） ℃ 量 程 0～100% -20～60 测量精度 ±2％ ±0.5％ 输出信号 0～1.5VDC/4～20mA 300～600mV 工作电压 5～12VDC 响应时间 < 1秒 稳定时间 通电后2秒 工作电流 25mA 电缆长度 标准为5m 二、接口定义 接线颜色 棕(红)色 黑色 灰(黄)色 蓝色 说 明 电源输入 (5-12VDC) 电源地 水分输出 温度输出 三、传感器 在系统集成中应用：FDS 系列传感器在土壤/基质饱和含水率范围内具有良好的线性特征，下图是典型的标定曲线及系数，用户可参考使用。用户要获得高精度的测量结果，需进行用户标定。 电压型（FDS120-U ） 输出电压（V ） 水分单位（cm -3cm 3） 0.5071×(V -0.1069) 输出电压（mV ） 水分单位（%vol ） 0.05071×(V -106.9)
电流型（FDS120-I） 输出电压（mA）水分单位（%vol）0.05071x[95.6xI－489.3] 温度 温度输出信号需要一个上拉电路： R=（V-0.55196）/0.068。 推荐的电压（V）为1.8V，电阻（R）为18K(精度0.1%)。 电压型（FDS120-U）/电流型（FDS120-I） 输出电压（mV）温度单位（℃）-0.4467x[V－561.9] TEL:1 8 3 0 1 4 5 1 5 0 2 : 1 8 6 6 3 3 5 9 0 9 4 四、注意事项及维护 1、不要试图将探针插入石子或硬的土块中，以免损坏探针。 2、传感器移出土壤时，不能直接拽拉电缆。 3、传感器探头插入土壤/基质时要充分，以减少操作误差。 4、注意尽可能减小对土壤本身的扰动,提高测量精度。 TEL:1 8 3 0 1 4 5 1 5 0 2或者: 1 8 6 6 3 3 5 9 0 9 4
遥感反演土壤湿度的主要方法
遥感反演土壤湿度的主要方法 遥感反演土壤湿度根据波段的不同分为3类：微波遥感土壤湿度法；作物植被指数法；热红外遥感监测法（主要是应用热惯量模型）。 1.1 微波遥感土壤湿度法 分主动微波遥感监测法和被动微波遥感监测法两种。此方法物理基础坚实，即土壤的介电特性 和土壤含水量密切相关，水分的介电常数大约为80，干土仅为3，它们之间存在较大的反差。土壤的介电常数随土壤湿度的变化而变化，表现于卫星遥感图像上将是灰度值G亮度温度Tb的变化。因此，微波遥感土壤水分的方法被广泛地应用于实际的监测工作中。 1.1.1 主动微波遥感监测法 以应用x波段侧视雷达为主，主要是后向反射系数法。因为含水量的多少直接影响土壤的介电常数，使雷达回波对土壤湿度反映极为敏感，据此可建立后向散射系数和土壤水分含量之间的函数关系。国内李杏朝据微波后向反射系数法，用x波段散射计测量土壤后向反射系数，与同步获得的X 波段、HH极化机载SAR图像一起试验监测土壤水分；田国良等在河南也应用此方法也进行土壤水分研究。主动微波遥感土壤水分精度较高，且可以全天候使用，成为监测水分最灵活、最适用、最有 效的方法，随着大量的主动微波遥感器的卫星（ERS系列、EOS、SAR、Radar sat、ADEOS、TRMM 等）的发射升空，将使微波遥感的成本不断下降，逐渐被应用于实践 1.1.2 被动微波遥感监测法 原理同主动微波遥感法。值得指出，植被在地表过程研究中的影响突出，为了消除植被的影响，必须同时重视植被的遥感监测，建立相关的计算模型。Teng等通过实验得出在浓密植被覆盖区土壤湿度监测中应避免使用19GHZ波段，此时SMMR 的6.6GHZ波段比SSM／I的19GHZ在遥感监测土壤湿度信息方面的精度更高。说明在植被较密时，为了消除植被对土壤湿度反演的影响，应尽量 选择波段较长的微波辐射计。 1.2 作物植被指数法 采用此方法是基于植被在可见光部分叶绿素吸收了70％-90％红光，反射了大部分绿光，而由 于叶肉组织的作用，后行叶片在近红外波段的反射较强。通过各光谱波段所反射的太阳辐射的比来 表达，这就叫植被指数。常用的植被指数有：归一化植被指数（Normal Difference Vegetation Index, NDVI）、比值植被指数（Ratio Vegetation Index, RVI）距平植被指数（Average Vegetation Index, AVI）和植被条件指数（Vegetation Condition Index，VCI）。 1.3 热红外遥感监测法 土壤热惯量和土壤水分的关系密切，即土壤水分高，热惯量大，土壤表面的昼夜温差小，反之 亦然。热红外遥感手段主要利用地表温度日变化幅度、植被冠层和冠层空气温差、表观热惯量、热 模型（蒸散比）估测土壤含水量[5]。 土壤热惯量法是土壤热特性的综合性参数，定义为： P = tCm (1) (1)式中：P为热惯量（J/m2 k?S1/2）；ρ为密度（kg/m3 ）；C为比热（J/kg?k）；λ为热导率。在实际工作中，常用表观热惯量来代替P： ATI=(1一A)／(Td-Tn) (2) 式中：Td、Tn分别为昼夜温度，A为全波段反照率。
省2017年度土地利用变更调查与遥感监测项目预算绩效评
江西省2017 年度土地利用变更调查与遥感监测项目预算绩效评价报告 从2010 年度开始，为了保持第二次全国土地调查数据的现势性，在全国范围内采用新机制、新方法开展年度土地变更调查与遥感监测工作。土地变更调查工作是对自然年度内的全省土地利用现状、权属变化，以及各类用地管理信息，进行调查、监测、核查、汇总、统计和分析等。开展全省土地利用变更调查与遥感监测省级核查任务工作是为了保障全省土地变更调查工作顺利进行，有序开展，保证全省土地变更调查成果质量，及时更新省级土地调查数据库，汇总分析全省年度土地利用变化情况，为国土资源“批、供、用、补、查”日常管理及经济社会发展提供基础资料。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。 江西省国土资源勘测规划院申报了2017 年省财政厅拨款的江西省2017 年度土地利用变更调查与遥感监测项目，投资金额258 万元。为科学、客观、全面、规范地评价专项资金使用绩效，及时总结经验，分析存在问题及原因，为相关部门决策、管理提供参考依据，江西省国土资源厅组织了项目绩效评价。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。 遵循“客观、公正、科学、规范”的原则，依据“绩效导向，突出结果”的评价思路，江西省国土资源厅组织具有丰富调查经验、绩效评价和财务管理等方面的专业理论与实践经验的专家组成绩效评价小组，经过查阅资料、不断研究完善等过程，制定了涵盖产出指标、效益指标、服务对象满意度指标、预算资金执行率共4项一级指标、9项二级指标及25项三级指标。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。
综合本项目的绩效指标完成情况、2017 年度资金使用情况、项目组织管理及项目效益实现情况，本项目绩效评价自评得分98 分，评分等级优秀。总体上达到了专项资金预设的绩效目标，政策实施效果良好，群众满意度较高。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。 一、项目基本情况 （一）项目概况 1、立项背景及目的 为准确掌握2017 年度江西省土地利用实际变化情况，持续更新全省土地调查数据，充分发挥土地管理参与国民经济的宏观调控作用，实施最严格的耕地保护和节约集约用地等土地管理制度，按照《中华人民共和国土地管理法》、《土地调查条例》、《土地调查条例实施办法》和《全国土地变更调查工作规则（试行）》，全省开展了2017 年度土地利用变更调查与遥感监测工作，省级国土部门负责组织开展全省土地利用变更调查与遥感监测工作，负责全省工作进度、成果质量检查。按照国土资源部的统一部署和要求，江西省2017 年度土地利用变更调查与遥感监测项目由江西省国土资源厅实施，承担单位为江西省国土资源勘测规划院。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。 江西省国土资源厅地籍管理处是省厅内设职能处室，主要职责是拟订地籍管理、土地确权、登记、争议调处办法，调处重大土地权属争议；承担各类土地登记资料的整理、共享和汇交管理工作；拟订土地调查、监测、统计的规程、规范、标准和土地调查、监测总体方案并组织实施；指导市、县（区）地籍工作。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。
土壤含水量测量方法
土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云
土壤水分遥感监测方法进展
第!"卷， 第#期中国农业资源与区划$%&’!"，(%’#，))*+,*-!..*年.+月/%0123&%4567238917:0&;013&<=>%01:=>32?<=97%23&@&322729/02=，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..*?技术方法? 土壤水分遥感监测方法进展 邓辉，周清波 （中国农科院资源区划所，北京A ...B A ）摘要该文全面地回顾了目前国内外遥感监测土壤水分的方法和研究进展，比较和评价了热惯量法、微 波法、热红外法、距平植被指数法、植被缺水指数法、植被供水指数法等方法的优缺点和应用范围，并对 土壤水分遥感监测方法的发展趋势进行了分析和展望。关键词旱情监测土壤水分热惯量法微波法植被缺水指数方法回顾收稿日期：!..#,.#,#.邓辉为硕士生周清波为研究员 一、引言 干旱（农业干旱）是指：作物生长过程中因供水不足，阻碍作物的正常生长而发生的水量供应不平衡现象，即农田土壤含水量降低到影响农作物的正常生长发育。干旱是我国农业的一大威胁，在各种自然灾 害中造成的损失列为首位。据统计，我国农业自然灾害的近+.C 是干旱造成的，每年有近"D .万6E !耕地受旱减产，占播种面积的"’B +C ，按减产#.C !".C 的轻灾计算，每年直接经济损失达*亿!D 亿元。探讨一套客观、动态、实时的土壤水分监测方法，对于各级政府和领导及时了解旱情程度和分布，采取有效的防、抗措施，科学的指导农业生产，具有重要意义。 传统的旱情监测方法，主要是根据有限的旱情测量站点测定土壤水分含量来监测土壤水分。经典的土壤水分测量方法主要有称重法、中子水分探测法、快速烘干法、电阻法、F G <法（时域反射）等，因采样速度慢而且花费大量人力物力，范围有限。传统方法难以满足实时、大范围监测的需要。随着遥感技术的迅速发展，多时相、多光谱、高光谱遥感数据反映了大面积的地表信息，这些信息从定位、定量方面反映了土壤水分状况。 二、监测土壤水分的方法和进展 （一）热惯量法 水分有较大的热容量和热传导率使较湿的土壤具有较大的热惯量，而这一热惯量可由光学遥感监测地表温度的变化得到。热惯量法也是国内研究较多的一种方法。 国外：H 3;>%2等人［A ，!］（A -D A ，A -D *）最早应用了热模型；A -D B 年热容量制图卫星（I 5JJ ）发射 成功，随后具有较高分辨率的F K 土壤含水量的测定（烘干法） 进行土壤水分含量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。 2.3.1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2.3.2方法原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 2.3.3仪器设备 ①土钻；②土壤筛：孔径1mm；③铝盒：小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平：感量为0.001g和0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。 2.3.4试样的选取和制备 2.3.4.1风干土样选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 2.3.4.2新鲜土样在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。 2.3.5测定步骤 2.3.5.1风干土样水分的测定将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g， 土壤水分传感器 产品用途 土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的工具（即农田墒情检测仪）。 适用范围 用于农业、林业、环境保护、水利、气象等行业部门的土壤墒情监测、节水灌溉、温室控制、精细农业等，以满足科研、生产、教学等相关工作需求。 产品特点 ●测量精度高，响应速度快； ●受土壤质地影响较小，应用地区广泛； ●密封性好，耐腐蚀，可长期埋入土壤中使用； 产品简介 型号 性能参数 特点 SWCP1 ?量程：0～100%（m3/m3） ?精度：体积含水量50％以内误差为1 ~ 3 %， 标定后可更精确，达到1%以内； ?测量区域：90%的影响在围绕中央探针的直 径为3cm、长为6cm的圆柱体内 ?稳定时间：通电后约10秒 ?响应时间：响应在0.5秒内进入稳态过程 ?工作电压：12VDC/24VDC ?输出信号：0~2V/0～2.5或0~20mA/4~20mA ?电缆长度：标准长度为2.5m，最长为20m 探针采用316L特种钢材， 耐腐蚀强；差分输出，稳定 性好 SWCP2 低功耗，体积小，更加美观 SWCP3 探针长度为6cm、10 cm、15 cm、20cm，可测量不同土层 厚度 SWCP4 将传感器的电路部分，上移 至采集器中，信号输出更加 稳定 型号：SWCP1 生产单位：沈阳巍图农业科技有限公司 产品用途： 土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的基本工具（即农田墒情检测仪）。 适用范围： 农业、林业、环境保护、水利、气象等行业部门用于土壤墒情监测、节水灌溉、温室控制、精细农业，满足科研、生产、教学等相关工作需求。 性能指标： ●量程：0～100%（m3/m3）； ●精度：体积含水量50％以内误差为1 ~ 3 %，标定后可更精确，达到1%以内； ●测量区域：90%的影响在围绕中央探针的直径为3cm、长为6cm的圆柱体内； ●稳定时间：通电后约10秒； ●响应时间：响应在0.5秒内进入稳态过程； ●工作电压：12VDC/24VDC； ●输出信号：0~2V/0～2.5或0~20mA/4~20mA； ●电缆长度：标准长度为2.5m，最长为20m。 产品特点 ●测量精度高，响应速度快； ●土壤质地影响较小，应用地区广泛； ●密封性好，耐腐蚀，可长期埋入土壤中使用； ●各项性能指标适合中国国情； ●探针采用316L特种钢材，耐腐蚀强；差分输出，稳定性好。 漳平市2013年度土地变更调查与遥感监测技术方案（现状） 编制单位：集恩图造信息工程 编写者：王巧晖 时间：2013.12.12 一.项目概况 (3) 二．准备工作 (3) （一）总体控制 (3) （二）资料及设备准备 (4) （三）制作漳平市土地变更调查外业底图 (4) 三. 调查容与方法 (4) （一）开展遥感监测图斑核实及建设用地变更调查。 (5) （二）开展耕地现状变化调查。 (7) （三）开展其他现状变化调查。 (8) （四）开展地类信息专项调查标注。 (9) 四．有关问题说明 (9) （一）建设用地变更原则 (10) （二）建设用地认定原则 (10) （三）2012年度卫片执法变更原则 (10) （四）灾毁及荒废耕地变更原则 (10) 五．基本农田情况调查 (10) 六．更新县级土地调查数据库 (10) （一）数据库质量检查及更新方法。 (11) （二）数据库质量检查及更新要求。 (11) （三）2013年度数据库变更有关问题说明。 (11) 一.项目概况 为准确掌握2013年度漳平市土地利用变化情况，保持第二次土地调查成果现势性，在第二次土地调查及上年度土地变更调查成果的基础上，采用国土部下发的卫星遥感影像，利用地理信息等技术手段，在漳平市开展土地变更调查监测与核查工作，更新土地调查数据库。为保证本项工作顺利开展，特编写本技术方案。 二．准备工作 （一）总体控制 漳平市2013年度土地变更调查以经国家确认的2012年度土地调查数据库为基础。2012年度土地变更调查及2013年度界线调整形成的各级控制界线、控制面积和各地类面积，作为2013年度变更调查的基础及2013年度土地矿产卫片执法检查单元，不得随意更改。2013年度漳平市行政区域界线发生调整的，由省级国土资源主管部门统一将调整后的控制界线、控制面积、涉及界线调整的县级土地调查数据库和相关说明材料上报国土部进行备案。 第 11章土壤湿度测量 11.1概述 土壤含水量是影响农作物收成与水保的重要因素之一。土壤湿度对于制定灌溉进程表、水与溶质流的评价、净太阳辐射潜热与显热的划分等方面都是很重要的。 作为预测水源耗竭模式中的重要参量,土壤湿度在水文学中是很重要的。在大气数值模式中陆气相互作用的模拟及水气循环的其它参量要求测量土壤湿度,卫星遥感评价的验证也需要直接测量地表土壤水分。 土壤湿度的测量可用土壤含水量与土壤湿度位势的测定来表示。土壤含水量反映了土壤中水的质量与体积,而土壤湿度位势则反映土壤水分能量状态。 农业学科非常关注土壤水分的测定。为满足土壤水分状态测量的广泛需求,许多仪器已发展到商业化的程度,使用最普遍的将在下面予以讨论,包括其优点与缺点。此外,对在将来不久可能被广泛使用的新式仪器也予以简要讨论。 11.1.1定义 土壤含水量 称重技术是测量土壤含水量最为简单且被广泛运用的方法。因为此方法简单易行而且是直接测量,所以被用作其它方法参照的标准。定义在干质基础上的称重土壤湿度g θ可表达为: 100?=soil water g M M θ (11.1 此处 water M 为土样中水质量, soil M 为土样中烤干(100-110℃后的土质量。 对于风干(25℃的矿物土壤,称重土壤湿度通常少于 2%,但随着土壤水分达到饱和,其水含量会增到 25%至 60%。但是称重取样法具有破坏性,使得土壤接近饱和时,取得准确的土壤含水量测量结果变得极为困难。 通常,土壤湿度用体积表达。由于降水、蒸散量和溶质变化参量通常用容量表示,用体积表示的水含量更为有用。体积水含量v θ可表达为: 100?soil water v V V θ (11.2 此处, water V 为水体积, soil V 为土壤(土 +气 +水总体积。 土壤体积含水量的变化可从风干土壤的少于 10%到临近饱和的矿物土壤的 40-50%间变化。由于水与土壤体积的准确测定存在困难,体积水含量通常间接测定。 体积与称重土壤含水量有一定关系。该关系如下: w b g v ρρθθ/= (11.3 b ρ是干土壤体积密度, w ρ是土壤水分密度 土壤湿度位势 土壤湿度位势是描述土壤水分能量状态,它对水分传输分析、含水量评价、土壤——植被——水相互作用等都很重要。两地土壤湿度位势的不同反映了水流的趋势,即由高位势流向低位势。由于湿度位势会随干燥而减少(负值变得更大 ,运移它所需的功就要增加,使得植物抽吸水变得困难。当植物水上吸变得更困难时,植物水位势因此下降,最终导致植物受压,甚至枯萎。 通常,湿度位势描述土壤水力做的功,或在负位势下水从土壤中运移出来所需的功。总湿度位势t ψ(所有力场的综合效应表达如下: p m z t ψψψψψ+++=0 (11.4 悬赏分：20 - 解决时间：2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者：YLQ - 二级 最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器 2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的和于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计(完整版)土壤含水量的测定(烘干法)
土壤水分传感器用途及性能参数
2013年度土地变更调查与遥感监测技术方案(现状)
第11章 土壤湿度测量解析
几种土壤湿度传感器