土壤四参数温度、含水率、ph、盐分墒情监测
时间：2026-02-26
涉川
一、方案介绍
本方案针对农业种植区、林业生态区、园林绿化区及科研试验区等场景，建设土壤温度、含水率（体积含水量）、pH值、电导率（EC，表征盐分）四参数一体化在线监测系统。系统采用多参数一体式土壤传感器 + 数据采集终端 + 无线传输模块 + 云平台数据管理系统的架构，实现对土壤墒情与盐碱化状况的实时在线监测、远程预警及智能决策支持。
二、监测目标
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实时掌握土壤温湿变化趋势
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监测土壤酸碱度变化，优化施肥结构
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评估土壤盐分积累情况，防止盐碱化
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为精准灌溉、变量施肥提供数据支撑
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构建长期土壤生态数据库
三、需求分析
1. 农业种植需求
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防止过度灌溉或干旱胁迫
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控制盐渍化风险
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提高肥料利用率
2. 园林与绿化需求
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提升植被成活率
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降低养护成本
3. 科研监测需求
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长期土壤演变数据采集
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多层深度监测分析
四、监测方法
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固定点多层埋设法（10cm、20cm、40cm）
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剖面分层监测法
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区域网格布点法
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移动式对比监测法
五、应用原理
1. 土壤温度
采用热敏电阻或数字温度芯片原理，通过热敏电阻阻值变化测量温度。
2. 土壤含水率
采用FDR（频域反射）或电容式测量原理，土壤介电常数随水分变化而变化。
3. 土壤pH
采用固态离子选择电极法或玻璃电极法测量氢离子浓度。
4. 土壤盐分（EC）
采用电导率法，通过测量土壤溶液导电能力反映盐分含量。
六、功能特点
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四参数一体化设计
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IP68防护等级
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抗腐蚀电极
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太阳能供电
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4G/LoRa无线传输
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云平台远程管理
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支持历史数据分析
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超限自动报警
七、硬件清单
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序号
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设备名称
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数量
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|---|---|---|
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1
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四参数土壤传感器
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1
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2
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数据采集终端
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1
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3
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太阳能板（20W）
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1
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4
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蓄电池（12V 20Ah）
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1
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5
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防护机箱
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1
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6
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立杆（1.5m）
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1
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7
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云平台软件
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1
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八、硬件参数
1. 土壤温度
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量程：-40～80℃
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精度：±0.5℃
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分辨率：0.1℃
2. 土壤含水率
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量程：0～100% VWC
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精度：±2%
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分辨率：0.1%
3. 土壤pH
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量程：3～10
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精度：±0.3pH
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分辨率：0.01
4. 土壤盐分（EC）
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量程：0～20mS/cm
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精度：±2%
-
分辨率：0.01mS/cm
九、方案实现
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现场踏勘 → 确定布点
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传感器埋设 → 防水密封
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数据采集终端安装
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太阳能供电系统部署
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无线联网调试
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平台接入与校准
十、数据分析
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日变化趋势分析
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季节性变化分析
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多层深度对比分析
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盐分累积曲线分析
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灌溉效果评估
十一、预警决策
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参数
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预警阈值
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响应措施
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|---|---|---|
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含水率过低
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＜15%
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启动灌溉
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含水率过高
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＞40%
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停止灌溉
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pH异常
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＜5.5或＞8.5
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调整施肥
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盐分过高
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＞4mS/cm
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淋洗排盐
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支持短信、平台弹窗、APP推送报警。
十二、方案优点
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实时在线监测
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自动化程度高
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精准农业支撑
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节水节肥
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降低人工巡检成本
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可扩展气象监测模块
十三、应用领域
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高标准农田建设
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智慧农业园区
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设施农业大棚
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林业生态修复
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盐碱地改良
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科研院校实验基地
十四、效益分析
1. 经济效益
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节水20–40%
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提高产量5–15%
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降低肥料使用10–20%
2. 社会效益
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推动数字农业建设
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提升农业现代化水平
3. 生态效益
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减少地下水浪费
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防止土壤退化
十五、国标规范（参考）
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《土壤环境质量标准》GB 15618
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《农田灌溉水质标准》GB 5084
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《农业气象观测规范》
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《自动气象站技术规范》
十六、参考文献
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农业农村部墒情监测技术规范
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土壤学原理（高等教育出版社）
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智慧农业物联网技术研究论文
十七、案例分享
案例1：设施农业园区
部署30套设备，实现自动灌溉联动，节水30%。
案例2：盐碱地改良项目
监测EC变化趋势，3个月盐分下降25%。
十八、成本预估
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项目
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单价（元）
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|---|---|
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四参数传感器
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800–1500
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采集终端
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1000–2000
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太阳能系统
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800–1200
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平台费用
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500–1500/年
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单套系统综合成本：约3500–6000元
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