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土壤水分数据使用规则和应用技术规范

1范围

本文件规定了土壤水分数据涉及的术语和定义、数据类型及观测频次、应用技术方法、适用范围和注意事项等内容。

本文件适用于土壤墒情与干旱的监测、评价与服务。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

QX/T381.1农业气象术语第1部分：农业气象基础

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

土壤重量含水率soilgravimetricmoisturecontent土壤中水分重量与土壤重量的比值。

注：单位为百分率（%）。

3.2

土壤体积含水量soilvolumetricwatercontent土壤中水分占有的体积与土壤总体积的比值。

注：单位为百分率（%）。

3.3

土壤相对湿度relativesoilmoisture

实测土壤含水量与该类型土壤田间持水量的百分比。注：单位为百分率（%）。

[来源：QX/T381.1—2017,3.89]

3.4

田间持水量fieldcapacity

在地下水较深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，土壤在排除重力水后所能保持的最大毛管悬着水量。

注：单位为百分率（%）。

3.5

土壤容重soilbulkdensity

自然状态下，单位体积土壤的干重，即干土重量与土壤总容积（包括土壤和空隙的容积）之比。注：单位为克每立方厘米（g/cm）。

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3.6

阶段降水量precipitationduringthattime本次观测时间至指定观测时间内降水的累计量。注：单位为毫米（mm）。

4数据类型及观测频次

4.1人工观测土壤水分数据

利用土钻在典型代表地段（包括固定地段和作物地段）定时取土，通过烘干称重法获取的土壤重量含水率，观测频次为5天一次，次日10:00之前上传数据。

4.2仪器观测土壤水分数据

利用自动土壤水分观测仪，通过测量土壤介电常数测定土壤体积含水量。仪器安装后需要与地面人工观测数据对比检验至少1年以上，每3～5年重新标定。观测频次为逐小时，实时自动上传数据。

4.3基于降水反演的土壤水分数据

基于内蒙古区域自动气象站降水量数据，构建阶段降水量与0cm～20cm土壤相对湿度增量关系模型，估算土壤水分含量的一种方法。观测频次为逐小时，实时自动上传数据。阶段降水量与0cm～20cm深度土壤相对湿度增量关系模型见表1。

表1阶段降水量与0cm～20cm土壤相对湿度增量关系模型

生态系统

土层深度

0cm～10cm

10cm～20cm

旱作农田

y=1.0492x+14.119

y=0.8970x+1.0986

草甸草原

y=1.0694x+3.4922

y=0.7695x-1.3348

典型草原

y=1.2176x+9.5947

y=1.2506x-1.4490

荒漠草原

y=0.9976x+35.528

y=0.7934x+15.156

森林

y=0.3122x+0.7292

y=0.1407x+0.7089

荒漠

y=1.8349x+0.7808

y=0.3155x+0.6465

注：x表示阶段性降水量，单位为毫米（mm）；y表示土壤相对湿度增量，单位为百分率（%）。

5应用技术方法

土壤水分数据的应用应遵循以下规则：

a)在产品制作当日10:00之后，进行数据的提取、入库与标准化处理；

b)将不同观测方法得到的土壤水分数据统一折算成土壤相对湿度（见图1）：

1)土壤水分人工观测站，应根据最近人工观测的土壤重量含水率折算成土壤相对湿度，加上人工观测之日至产品制作当日10:00期间土壤相对湿度增量；

2)自动土壤水分观测站，应根据产品制作当日10:00时自动土壤水分观测仪测得的土壤体积含水量折算成土壤相对湿度；

3)区域自动气象站，应根据前一期区域自动气象站土壤相对湿度，加上前一期产品至当期产品制作当日10:00期间土壤相对湿度增量。

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图1土壤水分数据处理流程

6适用范围

0cm～20cm土壤水分数据的适用范围为土壤水分处于液态方可使用。

7注意事项

7.1缺测数据处理

基于前一期土壤相对湿度，利用土壤相对湿度增量关系模型进行折算当期土壤相对湿度，作为本次缺测值的替代值。

7.2土壤解冻与冻结数据处理

土壤处于解冻状态时，自动土壤水分观测仪数据可以