国家高技术研究发展计划(2006AA10Z205)
- 作品数：11 被引量：140H指数：8
- 相关作者：孙宇瑞林剑辉曾庆猛马道坤任图生更多>>
- 相关机构：中国农业大学波恩大学北京林业大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：农业科学电子电信更多>>
- 基于激光反射的土壤表面粗糙度测量装置设计与试验被引量：29
- 2010年
- 为了实时获取土壤表面粗糙度数据,设计了一种基于激光三角测距原理的土壤表面粗糙度专用测量装置。采用激光扫描测距仪测量微位移,其精度高、响应速度快,测距分辨力高达0.1 mm,显著提高了土壤表面粗糙度的测量精度;借助于光电编码盘和螺杆组合实现高精度扫描定位;PDA作为上位机,农田环境下具有方便携带,大容量存储数据和智能化实时处理功能等优点。
- 蔡祥孙宇瑞林剑辉Schulze Lammers P
- 关键词：土壤粗糙度激光测距传感器
- 一种太阳能供电的土壤水分无线传感器被引量：13
- 2009年
- 针对农田环境的实际需要,研制了一种基于FD阻抗变换原理的新型土壤水分传感器.该传感器依靠太阳能供电,解决了农田环境下工作能量的补给问题,测量结果可实时无线传输.根据高频边缘电场效应,将传感器电极嵌入支撑杆末端,可在5～500mm的不同深度下测量土壤水分.为了使传感器实现低功耗运行,在降低系统各环节功耗与工作时序等方面进行了优化设计.试验结果表明,这种无线传感器能够依靠太阳能供电持久可靠工作,对于大面积农田水分无线网络化监控具有应用价值.
- 李连骏孙宇瑞林剑辉
- 关键词：土壤含水率无线传输频域法
- 土壤圆锥指数、水分与容重耦合模型的试验比较--Ⅰ．模型性能的统计检验与容重预测被引量：9
- 2008年
- 应用一种先进的双变量(土壤圆锥指数与水分)传感器复合测量系统,基于前人提出的土壤圆锥指数、水分与容重的4种半经验模型(Ayers,Upadhyaya,Busscher与Hernanz模型),以相关系数R2与统计残差作为检验指标,根据各模型的结构特点,结合两种质地土壤(粘土与粉质壤土),针对容重预测精度与可应用性进行了深入试验研究.结果表明,Ayers和Upadhyaya模型虽然预测精度较高,但与土壤容重的解析关系为隐函数,在线辨识计算工作量只能取决迭代过程的收敛性,因而在实际应用上受到一定程度的限制.相比之下Busscher与Hernanz模型计算土壤容重方便快捷,但预测精度较低.
- 林剑辉孙宇瑞曾庆猛P. Schulze Lammers
- 关键词：圆锥指数土壤水分容重
- 农田土壤表层粗糙度信息解析被引量：10
- 2010年
- 耕作后农田土壤地貌属于具有趋向性的随机表面。由随机过程角度看,它随时间的变异满足各态遍历性质。揭示它的时空变异特征对于客观评价农田耕作质量、探讨表层土壤水运移规律、优化农田管理具有较高的实用价值。因此,基于各种粗糙指数的信息解析是精细农业技术体系研究热点之一。本文从不同尺度数学模型、时空变异多因素分析、直接与潜在应用价值等方面作了系统性分析。
- 张慧娟孙宇瑞
- 关键词：土壤粗糙度耕作
- 牧场土壤含水率与坚实度空间变异与相关性分析被引量：8
- 2009年
- 利用土壤水分/圆锥指数复合测量装置,应用精细农作技术体系网格定点测量与GPS定位,在一块面积约1.27 hm2的草地上获取了土壤含水率与坚实度空间分布基础数据,并针对采样过程中出现的数据缺失,用偏最小二乘法对数据进行修补。然后运用克里格插值法进行数字化成图,并在此基础上分别对含水率与坚实度的空间变异性及两者的相关性做了分析。
- 程强孙宇瑞林剑辉曾庆猛Schulze Lammers PSchellberg J
- 关键词：土壤含水率坚实度
- 一种土壤剖面水分与坚实度同步测量装置被引量：10
- 2007年
- 土壤坚实度、水分与容重存在着复杂的耦合关系.为了满足参数解耦对数据同步性的要求,研制了一种可同步测量土壤剖面水分与圆锥指数的智能化测量装置.其创新点主要表现在:(1)依据ASAE标准实现FD水分传感器与圆锥指数传感器结构一体化设计;(2)系统集成上引入超声波深度传感器动态确定圆锥在土壤中的位置,实时获取双参数2D分布剖面;(3)测量系统采用双MCU结构,具有智能化信息处理与大容量农田数据存储能力,通过串口外接GPS模块实现田间GPS定位采集.在实验室环境下对复合传感器及超声波深度传感器进行针对性标定试验,结果表明各传感器达到相应技术性能指标.
- 朱兆龙孙宇瑞马道坤胡永光曾庆猛
- 关键词：土壤水分坚实度圆锥指数复合传感器超声波
- 车载行进式农田土壤压实度实时测量系统被引量：7
- 2007年
- 基于应变片测力原理研制了一种新型嵌入式土壤压实度传感器和车载行进式农田土壤压实度实时测量系统。该系统将微型压力传感器嵌入到锥体前部,直接测量行进过程中锥头受到的土壤阻力,简化了测量结构,提高了系统的复合度。以超低功耗MSP430单片机作为内核的数据采集器实现了多路模拟信号的测量,2个串口分别用于与上位机的通讯和GPS信号的接收,采用PDA作为数据处理、存储以及显示终端。传感器实验室标定结果表明,嵌入式土壤压实度传感器输出电压与标准载荷具有良好的线性关系。田间试验结果表明,车载行进式农田土壤压实度实时测量系统工作稳定,土壤压实度测量结果与GPS信息融合效果良好,系统能够快速获取农田土壤压实度及其空间变异信息。
- 刘吉马道坤曾庆猛孙宇瑞
- 关键词：嵌入式PDA
- 滚珠丝杠传动的土壤圆锥指数仪设计被引量：4
- 2009年
- 设计了一种应用滚珠丝杠传动、直流电动机驱动的恒速(30 mm/s)土壤圆锥指数测量装置。将电动机驱动滚珠丝杠传动方式应用于土壤参数测量装置,具有较高的运行控制精度和机械传动效率。在机电一体化设计方面,研制的专用微控制器既负责协调土壤坚实度信息与纵向行进深度动态信息的实时获取和运行状态监控,又同时与GPS模块和PDA连接。充分利用PDA提供的软硬件资源,可实现农田数据的大容量存储和智能化信息处理。田间试验表明,该仪器具有较高的可靠性和实用性。
- 孟繁佳马道坤孙宇瑞
- 关键词：土壤圆锥指数坚实度滚珠丝杠
- 测量土壤水分特征曲线的复合传感器设计被引量：9
- 2009年
- 为了直接获取土壤水特征曲线,在一种商品化微型张力计的基础上,设计了一种同步测量土壤水吸力与容积含水率的复合传感器。将张力计中的一段金属保护套管作为天线,利用其辐射阻抗随着土壤含水率变化的规律来测量土壤容积含水率。在实验室环境下,利用3种不同质地土样(砂土、砂壤土、粘壤土)对复合传感器进行了试验,并与经典土壤水特征曲线测量方法(压力锅法结合砂箱法)获得的数据进行了比较。结果表明,复合传感器在3种土壤样品上获得的水分特征曲线的均方根误差均小于0.05,与标准方法所获得的结果具有较好的一致性。
- 任淑娟孙宇瑞任图生
- 关键词：土壤含水率水特征曲线复合传感器
- 不同温度下的土壤热导率模拟被引量：46
- 2009年
- 土壤热导率是研究陆地表层水热盐耦合运动的基本物理参数。由于水汽潜热传热在高温下的显著作用,高温下的土壤热导率显著高于常温值。该研究的目的是建立能够有效预测高温下土壤热导率的模型。在气体扩散定律的基础上,该文结合常温土壤热导率模型,提出了一个计算高温土壤热导率的新方法。并利用热脉冲技术实际测定了不同温度、不同含水率下的土壤热导率,对新模型进行了测试验证。结果表明,Cass等的水汽运移促进因子参数依赖于土壤质地,且存在较大的不确定性。经过对该参数修正后,建立的热导率模型均能够较好地模拟出高温下的土壤热导率。
- 陆森任图生
- 关键词：土壤热导率温度
