一、方案介绍
本方案面向农业、水利、生态、林业等场景中对土壤水分动态管理的应用需求，构建一套基于传感器自动感知、无线通信远程传输和平台可视化呈现的土壤体积含水量在线监测系统。系统通过高精度土壤水分传感器实时获取土壤体积含水量（Volumetric Water Content, VWC），结合温度参数和气象数据，实现精准墒情监测、智能预警和科学调度，为节水农业、干旱监测、生态修复和科研提供重要数据支撑。

二、监测目标

三、需求分析
传统土壤水分监测依赖人工采样与烘干称重法，耗时长、频率低、空间代表性差，已难以满足现代精细化农业及生态管理对时效性与空间广度的要求。为实现“可视化墒情、数据化决策、精准化调控”，需要布设一体化、自动化、网络化的土壤体积含水量在线监测系统。

四、监测方法
在目标区域典型地块布设多点监测节点，利用电容式、高频FDR或TDR技术的土壤水分传感器，自动采集0~100%范围内的土壤体积含水量，结合采集主机定时采样、存储与上报。系统可根据设定频率远程回传数据至平台，实现曲线分析、预警设置和地图分布可视化。

五、应用原理
土壤体积含水量通过传感器测定土壤介电常数与体积含水量之间的函数关系，传感器埋设在不同深度（常见为10cm、20cm、30cm）实现剖面水分分布测量。采集主机通过4G、LoRa、NB-IoT等无线方式上传数据至云端平台，结合气象信息构建土壤-气象耦合分析模型。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

九、方案实现
通过合理布设监测节点，在农业种植区、试验地、林地、水源保护区等区域部署传感器网络，结合气象站或雨量计实现土壤水分动态与外部水分输入的综合分析。系统支持远程配置、自动采样、数据存储和平台共享，构建土壤墒情可视化管理平台。可与智能灌溉控制系统联动，形成“墒情-决策-控制”闭环。

十、数据分析
平台支持不同监测点与深度的VWC时序数据展示，自动生成墒情等级分类与干旱评估报告。通过数据统计与建模，可实现作物需水指标比对、灌溉定额制定及墒情空间分布分析。还可导出数据接口，供科研或气象模型进一步使用。

十一、预警决策
可设定土壤含水量阈值，如低于20%则预警干旱，高于80%提示积水风险。系统支持短信、APP或微信消息推送，将预警信息及时传递给农业管理者或科研人员，提升响应效率和抗灾能力。

十二、方案优点

十三、应用领域
广泛适用于智慧农业、高标准农田、温室大棚、果园茶园、草地牧场、生态恢复工程、水利试验区、林区墒情监测、水资源调度管理等。

十四、效益分析
方案可大幅提升土壤水分管理的科学性与时效性，有效降低灌溉浪费和干旱风险，提高作物产量与质量，同时节约人工巡查成本，是实现节水农业、绿色农业和生态农业的重要支撑手段。

十五、国标规范

十六、参考文献