本实用新型专利技术公开了一种植被根系状态监测装置及系统，用于对渗漏防护桶内的植被根系状态进行连续观测，该装置包括：数据采集器，以及分别与所述数据采集器连接的土壤蒸渗量监测单元、植被根系生长监测单元、土壤参数监测单元；所述渗漏防护桶为透明材质；所述土壤蒸渗量监测单元包括设置在渗漏防护桶底部的土壤蒸渗仪；所述植被根系生长监测单元包括横向安装在所述渗漏防护桶周围的一个或多个第一网络摄像机；所述土壤参数监测单元用于实时监测土壤自身状态，获取土壤参数。利用本实用新型专利技术，可以对植被根系状态实现自动全面监测，提高监测效率、提高监测数据的质量及客观性。提高监测数据的质量及客观性。提高监测数据的质量及客观性。
【技术实现步骤摘要】
植被根系状态监测装置及系统
[0001]本技术涉及植被研究自动监测领域，具体涉及一种植被根系状态监测装置及系统。
技术介绍
[0002]在生态监测业务中，大部分监测业务仍以人工观测方法为主，观测效率低且观测数据主观因素大。近些年来也出现了一些关于生态监测自动化方面的研究，有的进行单一气象要素的观测，多种类型要素观测需要建立多个单一独立的小系统。例如，土壤的水分存储量监测使用蒸渗仪系统，土壤水分监测使用土壤水分站(土壤三参数传感器)系统，气象观测使用六要素传感器系统，植被长势需要利用摄像机对植被长势、高度和盖度进行观测研究，植被根系状态使用根系生长监测系统，各个系统研究面和方法单一，观测要素单一，不能满足需要多方位一体化同时连续监测的需要。同时，对于不同观测要素需要分别建立多个功能单一、独立的观测系统，不同要素难以集成在一个台站系统，数据也不方便统一管理分析。以目前观测方式为主的现状已经不能满足相关科学研究和重大决策服务等方面对生态气象数据的需求，进行生态气象自动化监测研究是我国经济社会可持续发展和气象事业在新世纪、新形势下对生态气象观测提出的新要求。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种植被根系状态监测装置及系统，以解决现有技术中土壤蒸渗、土壤根系生长等监测需要使用多个不同设备并单独进行监测的弊端，实现对各项参数统一监测，提高观测效率，并且提高生态观测数据质量及客观性，减轻观测人员劳动强度。
[0004]为此，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种植被根系状态监测装置，用于对渗漏防护桶内的植被根系状态进行连续观测，所述装置包括：数据采集器，以及分别与所述数据采集器连接的土壤蒸渗量监测单元、植被根系生长监测单元、土壤参数监测单元；所述渗漏防护桶为透明材质；
[0006]所述土壤蒸渗量监测单元包括：设置在渗漏防护桶底部的土壤蒸渗仪，用于实时获取渗漏防护桶内土壤的重量，并将重量信息传送给所述数据采集器；
[0007]所述植被根系生长监测单元包括：横向安装在所述渗漏防护桶周围的一个或多个第一网络摄像机，所述第一网络摄像机用于按照设定时间间隔获取所述渗漏防护桶内植被根系状态的图像，并将所述图像传送给所述数据采集器；
[0008]所述土壤参数监测单元用于实时监测土壤自身状态，获取土壤参数，并将所述土壤参数传送给所述数据采集器。
[0009]可选地，所述装置还包括：至少两个第二网络摄像机，分别横向和纵向安装于所述渗漏防护桶内植被的四周和上方，用于持续获取植被生长长势高度的图像、以及植被覆盖度的图像，并将所述图像传送给所述数据采集器。
[0010]可选地，所述渗漏防护桶为正方体结构，所述第一网络摄像机有四个，分别横向安
装于所述渗漏防护桶四周并对应植被根部的位置。
[0011]可选地，所述第一网络摄像机和所述第二网络摄像机安装在固定在所述渗漏防护桶旁边的门子架上。
[0012]可选地，所述土壤参数监测单元包括以下任意一种或多种安放在土壤中的传感器：温度传感器、湿度传感器、盐度传感器、介电常数传感器、有机质含量传感器、PH传感器、养分含量传感器。
[0013]可选地，所述装置还包括：
[0014]气象监测单元，用于实时监测所述植被周围的环境，并将监测结果传送给所述数据采集器。
[0015]可选地，所述气象监测单元包括以下任意一种或多种设置在所述植被周围的监测器：温度监测器、湿度监测器、降水量监测器、风速风向监测器、光合有效辐射监测器、地表植被生态指数监测器。
[0016]可选地，所述装置还包括：
[0017]电源模块，用于对所述装置中各用电单元提供电源。
[0018]可选地，所述电源模块为可交流充电的蓄电池、或者为可太阳能充电的蓄电池。
[0019]一种植被根系状态监测系统，所述系统包括上面所述的植被根系状态监测装置、以及与所述植被根系状态监测装置通过无线通信网络连接的远程数据处理设备；
[0020]所述数据采集器将接收到的各数据上传至所述远程数据处理设备；
[0021]所述远程数据处理设备对所述数据进行存储及分析计算，并显示分析计算结果。
[0022]本技术提供的植被根系状态监测装置及系统，将对植被生长产生影响的各项参数的监测集中于一体，利用设置在渗漏防护桶底部的土壤蒸渗仪实时获取土箱内土壤的重量参数，进而可以使数据采集器或远程数据处理设备确定土柱中的土壤水分存储变化量；同时，利用横向安装在所述渗漏防护桶周围的一个或多个第一网络摄像机，按照设定时间间隔获取渗漏防护桶内植被根系状态的图像，进而可以根据所述图像对植被长势、高度和盖度进行观测研究；同时还实时监测土壤自身状态，得到土壤参数。利用本技术，可连续自动监测植被根系的生长状态及相关参数，从而可以根据监测数据综合分析土壤水碳循环特点，不仅提高了监测效率、监测数据的质量及客观性，而且大大减轻了观测人员的劳动强度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本技术植被根系状态监测装置的一种结构框图；
[0025]图2是本技术植被根系状态监测装置的另一种结构框图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本技术实施例作进一步的详细说明。
[0027]针对现有技术中针对植被根系状态监测需要使用不同设备并各自单独进行监测所带来的问题，本技术提供一种植被根系状态监测装置及系统，实现对植被根系状态及相关参数的连续自动监测，提高监测效率、以及监测数据的质量和客观性。
[0028]如图1所示，是本技术植被根系状态监测装置的一种结构框图。
[0029]本技术植被根系状态监测装置用于对渗漏防护桶10内的植被根系状态进行连续观测。该装置包括：数据采集器60，以及分别与所述数据采集器60连接的土壤蒸渗量监测单元20、植被根系生长监测单元、土壤参数监测单元40。其中：
[0030]所述土壤蒸渗量监测单元20包括设置在渗漏防护桶10底部的土壤蒸渗仪，用于实时获取渗漏防护桶内土壤的重量，并将重量信息传送给所述数据采集器60。
[0031]蒸渗仪的原理是通过高精度称重传感器和专用测量设备来称量土柱的微量变化，得到土柱中的土壤水分存储变化量，从而得到整体的水分平衡因子，以便计算土柱水分存储变化蒸渗量。
[0032]需要说明的是，本技术中的蒸渗仪可以采用现有的一些常规蒸渗仪，为了进一步提高测量精度，还可以采用高精度土壤蒸渗仪，比如高精度杠杆式称重蒸渗仪等，对此不做具体限定。
[0033]图1示出了一种三连杆的高精度土壤蒸渗仪，下面结合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种植被根系状态监测装置，用于对渗漏防护桶内的植被根系状态进行连续观测，其特征在于，所述装置包括：数据采集器，以及分别与所述数据采集器连接的土壤蒸渗量监测单元、植被根系生长监测单元、土壤参数监测单元；所述渗漏防护桶为透明材质；所述土壤蒸渗量监测单元包括：设置在渗漏防护桶底部的土壤蒸渗仪，用于实时获取渗漏防护桶内土壤的重量，并将重量信息传送给所述数据采集器；所述植被根系生长监测单元包括：横向安装在所述渗漏防护桶周围的一个或多个第一网络摄像机，所述第一网络摄像机用于按照设定时间间隔获取所述渗漏防护桶内植被根系状态的图像，并将所述图像传送给所述数据采集器；所述土壤参数监测单元用于实时监测土壤自身状态，获取土壤参数，并将所述土壤参数传送给所述数据采集器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：至少两个第二网络摄像机，分别横向和纵向安装于所述渗漏防护桶内植被的四周和上方，用于持续获取植被生长长势高度的图像、以及植被覆盖度的图像，并将所述图像传送给所述数据采集器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述渗漏防护桶为正方体结构，所述第一网络摄像机有四个，分别横向安装于所述渗漏防护桶四周并对应植被根部的位置。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一网络摄像机和所述第二网络摄像机安装...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓煌，方梦阳，刘慧蓝，裴小龙，刘玖芬，赵宏慧，
申请(专利权)人：中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心，
类型：新型
国别省市：
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