農(nóng)田小氣候觀測站通過多傳感器實(shí)時(shí)采集田間氣象與土壤數(shù)據(jù)

農(nóng)田小氣候觀測站集成風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓、輻射、雨量、蒸發(fā)、土壤溫濕度等傳感器，采用太陽能供電與4G無線傳輸，數(shù)據(jù)上傳至云平臺。免調(diào)試設(shè)計(jì)便于野外快速部署，用于農(nóng)田、溫室、果園等場景。

農(nóng)田小氣候觀測站是一種用于野外環(huán)境下自動采集農(nóng)田氣象與土壤數(shù)據(jù)的綜合監(jiān)測設(shè)備。該設(shè)備由氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器、太陽能供電系統(tǒng)、立桿支架和管理云平臺五個主要部分構(gòu)成，安裝過程無需調(diào)試，一人即可完成部署。設(shè)備廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、溫室、沙地、果園、草場等場景，對與農(nóng)作物生長密切相關(guān)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。

從測量要素來看，農(nóng)田小氣候觀測站可同時(shí)監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對濕度、大氣壓力、全輻射、雨量、蒸發(fā)量、土壤溫度和土壤水分等參數(shù)。其中土壤溫度和水分通常采用多層監(jiān)測結(jié)構(gòu)，以地面為0cm基準(zhǔn)點(diǎn)，向下每隔一定深度設(shè)置一個測量點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對作物不同根系層的同步觀測。這些數(shù)據(jù)通過采集器匯總后，經(jīng)由4G通訊模塊以無線方式上傳至管理云平臺，用戶通過手機(jī)應(yīng)用程序或電腦網(wǎng)頁即可實(shí)時(shí)查看。

在硬件配置方面，氣象傳感器部分包括風(fēng)速風(fēng)向儀、溫濕度傳感器、氣壓計(jì)、輻射表、雨量計(jì)和蒸發(fā)傳感器，土壤傳感器部分主要包括多層土壤溫濕度探頭。設(shè)備采用太陽能電池板搭配蓄電池的供電方案，在連續(xù)陰雨天氣下仍可維持?jǐn)?shù)日正常工作。數(shù)據(jù)采集器作為系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)傳感器信號的處理、數(shù)據(jù)存儲和通訊傳輸管理。整機(jī)防護(hù)等級達(dá)到IP65以上，可在戶外長期穩(wěn)定運(yùn)行。

農(nóng)田小氣候觀測站在實(shí)際應(yīng)用中為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)營者安裝該設(shè)備監(jiān)測溫室內(nèi)溫度、濕度和光照強(qiáng)度變化趨勢，據(jù)此調(diào)整通風(fēng)口開度和保溫被覆蓋時(shí)間。果園種植戶利用土壤水分傳感器獲取根系層含水率數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象站記錄的蒸發(fā)量信息，實(shí)現(xiàn)按需精準(zhǔn)灌溉。大田種植者將氣象站的風(fēng)速和雨量數(shù)據(jù)與作物生育期結(jié)合，為播種、施藥和收獲作業(yè)選擇合適窗口期。

農(nóng)田小氣候觀測站的數(shù)據(jù)不僅服務(wù)于當(dāng)季生產(chǎn)管理，也為長期農(nóng)業(yè)研究積累基礎(chǔ)資料。農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)通過連續(xù)多年的氣象與土壤數(shù)據(jù)記錄，分析不同年份氣候波動對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響規(guī)律，建立區(qū)域性的作物生長模型和災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門利用多站點(diǎn)組網(wǎng)數(shù)據(jù)，繪制縣域尺度的農(nóng)田小氣候分布圖，指導(dǎo)不同區(qū)域的品種布局和農(nóng)事安排。