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CRS-2000/B土壤含水量測量系統(tǒng)是一套創(chuàng)新的中尺度土壤含水量測量系統(tǒng)，該分析儀通過測量近地面由宇宙射線慢化過程產(chǎn)生的快中子濃度確定土壤含水量，其主要特點(diǎn)是無輻射、非接觸、無破壞、不受土壤質(zhì)地和鹽分等影響；分析儀測量范圍和測量深度適中，可野外連續(xù)自動測定或便攜測量大面積的土壤含水量或等效積雪深度。 CRS-2000/B土壤含水量測量系統(tǒng)是遙感過程中反演土壤含水量的有效驗(yàn)證手段，也是與渦動相關(guān)分析系統(tǒng)進(jìn)行地面數(shù)據(jù)校正的重要工具，更是農(nóng)藝過程中進(jìn)行區(qū)域尺度灌溉指導(dǎo)的有力工具，該設(shè)備對全球的食物生產(chǎn)、水資源分配、旱災(zāi)和洪災(zāi)預(yù)警、氣候變化預(yù)報(bào)具有積極意義。

技術(shù)原理

環(huán)境中的宇宙射線粒子與原子核碰撞生成高能中子，這些高能中子在穿過空氣與土壤時(shí)，與介質(zhì)中的原子核尤其是與其本身質(zhì)量相當(dāng)?shù)臍湓樱ㄙ|(zhì)子）發(fā)生彈性碰撞而改變方向，并失去部分能量，逐漸慢化為快中子；快中子持續(xù)與氫原子（質(zhì)子）發(fā)生彈性碰撞，慢化為慢中子，直至轉(zhuǎn)化為熱能。但是，并非所有的快速中子被慢化為慢中子，部分快中子逃逸到地表并迅速達(dá)到平衡，其中子數(shù)目受表層土壤濕度顯著影響。通過探測地表附近的快中子數(shù)，通過計(jì)算得出大面積的土壤平均含水量。由于高能中子和快速中子與氫原子（主要是水中的氫原子、有機(jī)物等的氫原子）碰撞過程中能量損失很大，因此，碰撞后逃逸達(dá)到地表的快中子數(shù)目與土壤含水量關(guān)系密切，而對土壤化學(xué)性質(zhì)不敏感，因此，該技術(shù)能很大限度滿足土壤含水量的區(qū)域尺度測試需要。

主要特點(diǎn)

l 先進(jìn)的宇宙射線方法

l非插入式、非接觸式測量

l空間尺度覆蓋大

l對土壤鹽度、密度、質(zhì)地和表面粗糙度不敏感

l*小的電力需要，可太陽能驅(qū)動

l數(shù)據(jù)可無線傳輸

性能指標(biāo)

l測量范圍：**測量范圍700米（350m半徑），**測量深度70厘米

l量程：0～飽和

l系統(tǒng)供電：6～26 VDC

l系統(tǒng)耗電：95 mA@12 V

l采集間隔：1 min～1 year可選

l數(shù)據(jù)存儲：內(nèi)部SD卡，外部可更換SD卡

l數(shù)據(jù)接口：USB，RS232

l系統(tǒng)組成：中子探測器、數(shù)據(jù)采集器、大氣壓、濕度和溫度傳感器、太陽能供電系統(tǒng)、安裝支架、機(jī)箱、GSM或銥星無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等；也可增加降雨量、TDR土壤含水量等傳感器。