內容簡介
本書詳細闡述了土壤墒情及植物莖體含水率測量方法，及土壤水分感測器和植物莖體水分感測器的工作原理和研製過程，經過大量實驗，驗證了感測器具有較高的可靠性、一致性和穩定性。以此為基礎，研製出了按植物需求精準節水灌溉自動調控系統，並成功套用到北京奧運項目——民族大道精準節水灌溉項目，證明了此系統具有較高的可用性。
本書適合節水灌溉研究學者、農林高等院校的教師及學生、節水灌溉工程設計人員、節水灌溉施工技術人員閱讀。
目錄
第1章 緒 論
1.1 我國水資源概況及精準節水灌溉的意義
1.1.1 水資源概述
1.1.2 人類長期面臨的水資源問題
1.2 灌溉控制技術的範疇及其發展現狀
1.2.1 灌溉控制技術的範疇
1.2.2 我國灌溉控制技術現狀及發展
1.3 按植物生命需水狀況精準節水灌溉控制技術概況
第2章 土壤、植物以及水之間的關係
2.1 引言
2.2 土壤
2.2.1 土壤質地及分類
2.2.2 土壤結構及分類
2.2.3 土壤容重、孔隙度及濕度
2.3 植物
2.3.1 植物成長
2.3.2 植物結構
2.4 水
2.4.1 水和土壤
2.4.2 水和植物
2.5 小結
第3章 水分採集方法
3.1 引言
3.2 土壤水分採集方法
3.2.1 烘乾法
3.2.2 瓶筒法測量土壤含水量
3.2.3 中子衰減法測量土壤含水量
3.2.4張力計式土壤水分感測器
3.2.5 近紅外反射法測量土壤含水量
3.2.6 介電法速測土壤含水量
3.3 植物莖體水分採集方法
3.3.1 直接法
3.3.2 間接法
3.4 小結
第4章 水分感測器的理論基礎及測量方法
4.1 引言
4.2 土壤水分感測器的理論基礎及測量方法
4.2.1 土壤水分介電測量的理論基礎
4.2.2 土壤介電測量的通用模型
4.2.3 電極化和介電常數
4.2.4介電弛豫和德拜方程
4.2.5 測試頻率的確定
4.2.6 基於駐波率（SWR）原理的快速測量方法
4.2.7 基於傳輸線阻抗原理的快速測量方法
4.2.8 基於電磁場理論的分析方法
4.3 植物莖體水分感測器的理論基礎及測量方法
4.3.1 植物莖體的巨觀構造及水分分布變異
4.3.2 植物莖體水的存在形式及水分分布變異
4.3.3 植物的介電特性
4.3.4 植物莖體含水率與介電常數的標定關係
4.4 小結
第5章 水分感測器的結構研究
5.1 引言
5.2 土壤水分感測器結構研究
5.2.1 單針式結構
5.2.2 兩針式結構
5.2.3 三針式結構
5.2.4 平行四針式結構
5.3 植物莖體水分感測器結構研究
5.4 BD-I型土壤水分感測器探頭結構設計
5.4.1 四針等長土壤水分探頭的特徵阻抗模型
5.4.2 四針不等長型土壤水分探頭的阻抗模型
5.4.3 BD-I型土壤水分探頭阻抗模型的試驗驗證
5.5 BD-II型植物莖體水分感測器探頭結構設計
5.6 感測器總體電路設計
5.6.1 檢波電路的設計
5.6.2 顯示儀表電路的設計
5.6.3 電池充電電路
5.7 小結
第6章 感測器性能分析研究
6.1 引言
6.2 感測器的能量分布及測量敏感度分析
6.2.1 空間敏感度的定義
6.2.2 BD-II型水分感測器測量敏感度分析
6.2.3 BD-I型水分感測器探頭的測量敏感度分析
6.3 BD-I型感測器性能分析研究
6.3.1 測量數據的處理方法
6.3.2 BD-I型感測器的靜、動態特性
6.3.3 BD-I型感測器的一致性分析
6.3.4 BD-I型感測器測量結果受土壤質地影響的分析
6.3.5 BD-I與TDR、FD型土壤水分感測器性能對比分析
6.3.6 用BD-I型土壤水分感測器監測作物土壤墒情
6.4 BD-II型感測器性能分析研究
6.4.1 有機溶液介電常數測量實驗
6.4.2 烘乾標定實驗
6.4.3 植物體積含水率實時測量實驗
6.5 小結
第7章 精準節水灌溉控制系統體系
7.1 引言
7.2 精準節水灌溉控制系統網絡組成
7.2.1 基於現場匯流排式灌溉控制系統
7.2.2 幾種常用的匯流排控制網路
7.2.3 基於ZigBee無線感測器網路的精準灌溉控制系統
7.3 小結
第8章 按植物生命需水狀況精準節水灌溉控制技術套用實例
8.1 引言
8.2 系統設計
8.2.1 設計思想
8.2.2 系統組成
8.2.3 系統的生物學依據
8.2.4 系統工作原理
8.2.5 系統硬體設計
8.2.6 灌溉監測控制器
8.2.7系統監控器
8.2.8 系統控制結構
8.2.9 系統控制輪灌區的劃分原則
8.2.10 灌溉小區土壤含水率預設值的整定
8.2.11 系統運行參數
8.3 工程實施
8.3.1 區域劃分
8.3.2 感測器的埋設
8.3.3 控制線纜埋設和噴頭安裝
8.4 實際運行及結果分析
8.5 小結
參考文獻
