CPS 水土流失監(jiān)測管理系統(tǒng)
SCPS 水土流失監(jiān)測管理系統(tǒng)是由SCPS水土流失監(jiān)測管理軟件以及若干數(shù)據(jù)測量、采集單元組成。各單元通過原位或者取樣對氣象、降雨、土壤物理特性、坡面徑流和流量、水質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行測量，然后匯集到監(jiān)測管理軟件，監(jiān)測管理軟件針對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合測試分析，動態(tài)監(jiān)測水土的流失情況，并對所有監(jiān)測信息進(jìn)行管理。
系統(tǒng)組成：
一、SCPS水土流失監(jiān)測管理平臺
1.1、SCPS水土流失監(jiān)測管理軟件
該軟件通過收集各單元的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行整理、綜合分析，結(jié)合監(jiān)測地區(qū)的其他物理特性，對水土流失進(jìn)行監(jiān)測、管理，并對所有信息進(jìn)行上報(bào)，從而為農(nóng)業(yè)以及其他部門提供相關(guān)的參考資料，指導(dǎo)環(huán)境的保護(hù)以及修復(fù)。
二、取樣單元
2.1、手動環(huán)境土壤取樣部件
8.26cm環(huán)境取樣套件，包括：8.26cm不銹鋼常規(guī)鉆頭，8.26cm不銹鋼泥鉆頭，8.26cm不銹鋼沙鉆頭，5.08cmx15.24cm分裂芯取樣器，滑動錘，3個(gè)121.92cm的不銹鋼延長桿，不銹鋼十字手柄，萬用扳手，5.08cmx30.48cm不銹鋼刷，2個(gè)新月型扳手，防撞便攜箱。
2.2、手控分層地表水取樣部件
通過手動控制閥門的開關(guān)，可以在任一深度去地表水的水樣，最深25’，給進(jìn)一步的研究提供幫助。
三、土壤物理特性監(jiān)測單元
3.1、TDR土壤水分測量部件（測量土壤水分）
表層傳感器測量范圍：0-100％
表層傳感器測量精度: 1％（0-40％時(shí)），2％（40-70％時(shí)）
表層傳感器電導(dǎo)率適用范圍：0..2dS/m容積水電導(dǎo)率，
0..10dS/m孔隙水電導(dǎo)率
表層傳感器重復(fù)測量精度：±0.3 ％
剖面?zhèn)鞲衅鳒y量范圍: 0—60％
剖面?zhèn)鞲衅鳒y量精度: 2％（0-40％時(shí)），3％（40-60％時(shí)）
剖面?zhèn)鞲衅麟妼?dǎo)率適用范圍：0..2dS/m容積水電導(dǎo)率，0..10dS/m孔隙水電導(dǎo)率
3.2、土壤入滲測量部件（測量土壤導(dǎo)水率）
滲透室直接位于土壤表面，無需專門接觸層，也不需要土壤表面預(yù)處理
滲透室壓力由“馬里奧特”供水系統(tǒng)調(diào)節(jié)
土壤表面上壓力可以在零和任何負(fù)壓間調(diào)節(jié)，直到土壤起泡點(diǎn)
土壤表面上壓力及起泡點(diǎn)可以通過U型管壓力計(jì)直接測量出來，且精度達(dá)到1毫米
導(dǎo)水率的計(jì)算基于WOODING平衡方程
“馬里奧特”供水系統(tǒng)：容積5升
小滲透室：直徑16厘米
大滲透室：直徑24厘米
U型管壓力計(jì)：+25厘米... 0 ... -25厘米
3.3、土壤水分特征曲線測量部件（測量土壤水分特征曲線）
受水壓平衡時(shí)間限制壓力設(shè)定不同壓力梯度；
水分變化曲線的累積，當(dāng)前壓力階段自動更新曾現(xiàn)LCD圖表；
在LCD圖表上用戶可在任何時(shí)間能檢查過程參數(shù)；
流量數(shù)據(jù)可以用來估算非飽和導(dǎo)水率；
提供土壤滯后作用的數(shù)據(jù)；
在測試期間土樣不受擾動；
稱重誤差可以消除；
達(dá)四次連續(xù)干濕循環(huán)；
在每個(gè)壓力階段系統(tǒng)都達(dá)到平衡；
壓力增量高達(dá)50個(gè)梯度，每個(gè)梯度調(diào)整1mm增量，1~1000mm
流量測量精度 0.1ml
每次試驗(yàn)土樣數(shù) 1個(gè)
每次實(shí)驗(yàn)時(shí)間 取決于土樣類型，一般為幾天時(shí)間
干濕循環(huán)次數(shù)1到4次
3.4、多參數(shù)土壤監(jiān)測部件（測量土壤溫度、水分、電導(dǎo)率）
介電常數(shù)測量范圍：1-78（空氣為1，蒸餾水為78），精度：±1.5％ 或 ±0.2；
土壤水分測量范圍：0-飽和，精度：±3％Vol 典型
電導(dǎo)率測量范圍：0.01-1.5 S/m，精度：優(yōu)于± 2.0％ 或 ±0.005S/m
溫度測量范圍：-10 - 65℃，精度：±0.1℃
四、水質(zhì)監(jiān)測單元
4.1野外水質(zhì)測量部件（測量各種水質(zhì)）
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五、地表徑流單元
5.1水蝕測量部件（監(jiān)測水蝕情況）
用于徑流場收集徑流樣品、徑流流速與流量的測量；
用于小范圍山體滑坡徑流監(jiān)測；
用于地質(zhì)災(zāi)害研究；
用于水利學(xué)試驗(yàn)研究；
用于生態(tài)學(xué)野外監(jiān)測；
用于林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)研究；
用于山體小流域水利變化研究等。
本部件應(yīng)用一種導(dǎo)流分散裝置，測量與收集試驗(yàn)樣品，研究徑流物的成分，同時(shí)利用自動采集器記錄徑流發(fā)生的時(shí)間，測量徑流量與
徑流強(qiáng)度。
記錄與侵蝕過程相關(guān)的水利學(xué)參數(shù)；
記錄表層徑流的開始時(shí)間和強(qiáng)度，自動間隔采樣，采集的樣品可以用于徑流物和沉淀物的濃度分級，可收集沉淀物；
軟件可以控制并記錄相應(yīng)的采樣瓶收集的量與階段。
根據(jù)選配的硬件不同可以采用徑流量分配器，可在單個(gè)測點(diǎn)采樣，也可在3 公頃范圍內(nèi)的集水處采樣；
導(dǎo)流槽3米，分為兩個(gè)部分，下部口徑為：35mm，上部口徑為：52mm；
流量測量裝置分為兩個(gè)，一個(gè)為1升，另一個(gè)為3升；
六、氣象監(jiān)測單元
6.1氣象參數(shù)監(jiān)測部件（測量多種氣象參數(shù)）
風(fēng)向：測量范圍：0-360°（1°電子補(bǔ)償）；精度：±2°；啟動風(fēng)速：0.6 m/s
風(fēng)速傳感器：測量范圍：0.5-60m/s；
溫度：測量范圍：-40到+60℃；精度：±0.2℃；分辨率：0.1℃
相對濕度：測量范圍：0-100％；精度：<±2％；分辨率：0.3％；
總輻射：光譜范圍：400-1050nm；測量范圍：0-2000 W/m2；精度：±3％；敏感度：典型10uV/W/m2；反應(yīng)時(shí)間：3us；工作溫度：-10
到+60℃
水位傳感器、蒸發(fā)皿（E601）
七、風(fēng)蝕監(jiān)測單元
7.1風(fēng)蝕測量部件（監(jiān)測風(fēng)蝕情況）
自動沉淀物收集器
風(fēng)剖面沉淀物隨時(shí)間變化的累計(jì)量
分析風(fēng)蝕物的成分
可選部分：
取樣單元：
預(yù)打孔動力土壤取樣部件
快速取樣套件內(nèi)包括需要快速鉆孔9英尺深（依賴于土壤條件），可以垂直或者有角度的鉆洞。鉆頭的基底部分由鎢碳化合物所制，增加抗磨性。組件包括：Bosch充電鉆1個(gè)，直徑為2英寸3英尺長的內(nèi)絲螺紋刨光尖頭1個(gè)，兩個(gè)直徑為2英寸3英尺長內(nèi)絲延長桿，三個(gè)4英寸延長桿，碳化物鉆頭，直徑1-1/2英寸6英寸長的取樣器一個(gè)，滑動錘一個(gè)，螺旋鉆適配器，清除土壤刷，充電鉆攜帶包，其他配件裝載塑料箱。
土壤物理特性監(jiān)測單元
土壤粒徑分析部件（測量土壤粒徑）
采用國際土壤學(xué)會唯一承認(rèn)的測量原理：沉降法
土壤懸浮液攪拌時(shí)間、溫度（25℃）、沉降時(shí)間、樣品抽取深度及移液量自動精確控制
1天可以自動完成12個(gè)樣品4個(gè)粒徑范圍的測量
操作臂：X-axis: 1290mm，Y-axis: 990mm， Z-axis: Z1（自動攪拌軸）: 790mm、 Z2（移液管軸）: 490mm
測量標(biāo)準(zhǔn)（25℃）
?美國標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）：F1：20cm80s；F2：10cm6h52m52s
?歐洲標(biāo)準(zhǔn)（DIN ISO）：F1：20cm49s； F2：10cm4m7s；F3：10cm45m52s；F4：10cm6h52m50s
離子分析部件（測量各種離子濃度）
該部件用于測量水、廢水、土壤、植物、飲料、工業(yè)樣品。如用于水、廢水的以下參數(shù)測量
以下為可供選擇的參數(shù)以及相關(guān)指標(biāo)
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微地貌成像單元
地貌成像部件（地貌成像）
用于評估土壤的水蝕和風(fēng)蝕情況以及水流的影響；用于研究表面水流、氣體交換和滲透；考察土壤保水能力，研究種床、地理統(tǒng)計(jì)、粗糙度、濕度等。確定土質(zhì)的物理和化學(xué)特性前后，分析土壤的性能總會受到因確定土質(zhì)物理和機(jī)械性能而導(dǎo)致的機(jī)械限制。用于評價(jià)最初和最終條件的手段，能夠得到土壤的高度、土壤濕度、表面規(guī)則性、宏觀孔性（土壤樣本中的顆粒尺寸分布）、粗糙度等這些參數(shù)。
最長測量時(shí)間：2.5小時(shí)（面積1m2，步長5mm時(shí)）
激光測距器分辨率：+/- 1mmZ軸分辨率：+/- 2mmX、Y軸分辨率：+/- 2mm不受被測物顏色的影響白天測量，日光下測量 不受空氣溫度的影響可在海拔0-3000m測量
國外應(yīng)用：
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