CPS 水土流失监测管理系统
SCPS 水土流失监测管理系统是由SCPS水土流失监测管理软件以及若干数据测量、采集单元组成。各单元通过原位或者取样对气象、降雨、土壤物理特性、坡面径流和流量、水质等参数进行测量，然后汇集到监测管理软件，监测管理软件针对数据进行综合测试分析，动态监测水土的流失情况，并对所有监测信息进行管理。
系统组成：
一、SCPS水土流失监测管理平台
1.1、SCPS水土流失监测管理软件
该软件通过收集各单元的各项数据，进行整理、综合分析，结合监测地区的其他物理特性，对水土流失进行监测、管理，并对所有信息进行上报，从而为农业以及其他部门提供相关的参考资料，指导环境的保护以及修复。
二、取样单元
2.1、手动环境土壤取样部件
8.26cm环境取样套件，包括：8.26cm不锈钢常规钻头，8.26cm不锈钢泥钻头，8.26cm不锈钢沙钻头，5.08cmx15.24cm分裂芯取样器，滑动锤，3个121.92cm的不锈钢延长杆，不锈钢十字手柄，万用扳手，5.08cmx30.48cm不锈钢刷，2个新月型扳手，防撞便携箱。
2.2、手控分层地表水取样部件
通过手动控制阀门的开关，可以在任一深度去地表水的水样，最深25’，给进一步的研究提供帮助。
三、土壤物理特性监测单元
3.1、TDR土壤水分测量部件（测量土壤水分）
表层传感器测量范围：0-100％
表层传感器测量精度: 1％（0-40％时），2％（40-70％时）
表层传感器电导率适用范围：0..2dS/m容积水电导率，
0..10dS/m孔隙水电导率
表层传感器重复测量精度：±0.3 ％
剖面传感器测量范围: 0—60％
剖面传感器测量精度: 2％（0-40％时），3％（40-60％时）
剖面传感器电导率适用范围：0..2dS/m容积水电导率，0..10dS/m孔隙水电导率
3.2、土壤入渗测量部件（测量土壤导水率）
渗透室直接位于土壤表面，无需专门接触层，也不需要土壤表面预处理
渗透室压力由“马里奥特”供水系统调节
土壤表面上压力可以在零和任何负压间调节，直到土壤起泡点
土壤表面上压力及起泡点可以通过U型管压力计直接测量出来，且精度达到1毫米
导水率的计算基于WOODING平衡方程
“马里奥特”供水系统：容积5升
小渗透室：直径16厘米
大渗透室：直径24厘米
U型管压力计：+25厘米... 0 ... -25厘米
3.3、土壤水分特征曲线测量部件（测量土壤水分特征曲线）
受水压平衡时间限制压力设定不同压力梯度；
水分变化曲线的累积，当前压力阶段自动更新曾现LCD图表；
在LCD图表上用户可在任何时间能检查过程参数；
流量数据可以用来估算非饱和导水率；
提供土壤滞后作用的数据；
在测试期间土样不受扰动；
称重误差可以消除；
达四次连续干湿循环；
在每个压力阶段系统都达到平衡；
压力增量高达50个梯度，每个梯度调整1mm增量，1~1000mm
流量测量精度 0.1ml
每次试验土样数 1个
每次实验时间 取决于土样类型，一般为几天时间
干湿循环次数1到4次
3.4、多参数土壤监测部件（测量土壤温度、水分、电导率）
介电常数测量范围：1-78（空气为1，蒸馏水为78），精度：±1.5％ 或 ±0.2；
土壤水分测量范围：0-饱和，精度：±3％Vol 典型
电导率测量范围：0.01-1.5 S/m，精度：优于± 2.0％ 或 ±0.005S/m
温度测量范围：-10 - 65℃，精度：±0.1℃
四、水质监测单元
4.1野外水质测量部件（测量各种水质）
|
五、地表径流单元
5.1水蚀测量部件（监测水蚀情况）
用于径流场收集径流样品、径流流速与流量的测量；
用于小范围山体滑坡径流监测；
用于地质灾害研究；
用于水利学试验研究；
用于生态学野外监测；
用于林业生态系统恢复研究；
用于山体小流域水利变化研究等。
本部件应用一种导流分散装置，测量与收集试验样品，研究径流物的成分，同时利用自动采集器记录径流发生的时间，测量径流量与
径流强度。
记录与侵蚀过程相关的水利学参数；
记录表层径流的开始时间和强度，自动间隔采样，采集的样品可以用于径流物和沉淀物的浓度分级，可收集沉淀物；
软件可以控制并记录相应的采样瓶收集的量与阶段。
根据选配的硬件不同可以采用径流量分配器，可在单个测点采样，也可在3 公顷范围内的集水处采样；
导流槽3米，分为两个部分，下部口径为：35mm，上部口径为：52mm；
流量测量装置分为两个，一个为1升，另一个为3升；
六、气象监测单元
6.1气象参数监测部件（测量多种气象参数）
风向：测量范围：0-360°（1°电子补偿）；精度：±2°；启动风速：0.6 m/s
风速传感器：测量范围：0.5-60m/s；
温度：测量范围：-40到+60℃；精度：±0.2℃；分辨率：0.1℃
相对湿度：测量范围：0-100％；精度：<±2％；分辨率：0.3％；
总辐射：光谱范围：400-1050nm；测量范围：0-2000 W/m2；精度：±3％；敏感度：典型10uV/W/m2；反应时间：3us；工作温度：-10
到+60℃
水位传感器、蒸发皿（E601）
七、风蚀监测单元
7.1风蚀测量部件（监测风蚀情况）
自动沉淀物收集器
风剖面沉淀物随时间变化的累计量
分析风蚀物的成分
可选部分：
取样单元：
预打孔动力土壤取样部件
快速取样套件内包括需要快速钻孔9英尺深（依赖于土壤条件），可以垂直或者有角度的钻洞。钻头的基底部分由钨碳化合物所制，增加抗磨性。组件包括：Bosch充电钻1个，直径为2英寸3英尺长的内丝螺纹刨光尖头1个，两个直径为2英寸3英尺长内丝延长杆，三个4英寸延长杆，碳化物钻头，直径1-1/2英寸6英寸长的取样器一个，滑动锤一个，螺旋钻适配器，清除土壤刷，充电钻携带包，其他配件装载塑料箱。
土壤物理特性监测单元
土壤粒径分析部件（测量土壤粒径）
采用国际土壤学会唯一承认的测量原理：沉降法
土壤悬浮液搅拌时间、温度（25℃）、沉降时间、样品抽取深度及移液量自动精确控制
1天可以自动完成12个样品4个粒径范围的测量
操作臂：X-axis: 1290mm，Y-axis: 990mm， Z-axis: Z1（自动搅拌轴）: 790mm、 Z2（移液管轴）: 490mm
测量标准（25℃）
?美国标准（ASTM）：F1：20cm80s；F2：10cm6h52m52s
?欧洲标准（DIN ISO）：F1：20cm49s； F2：10cm4m7s；F3：10cm45m52s；F4：10cm6h52m50s
离子分析部件（测量各种离子浓度）
该部件用于测量水、废水、土壤、植物、饮料、工业样品。如用于水、废水的以下参数测量
以下为可供选择的参数以及相关指标
|
微地貌成像单元
地貌成像部件（地貌成像）
用于评估土壤的水蚀和风蚀情况以及水流的影响；用于研究表面水流、气体交换和渗透；考察土壤保水能力，研究种床、地理统计、粗糙度、湿度等。确定土质的物理和化学特性前后，分析土壤的性能总会受到因确定土质物理和机械性能而导致的机械限制。用于评价最初和最终条件的手段，能够得到土壤的高度、土壤湿度、表面规则性、宏观孔性（土壤样本中的颗粒尺寸分布）、粗糙度等这些参数。
最长测量时间：2.5小时（面积1m2，步长5mm时）
激光测距器分辨率：+/- 1mmZ轴分辨率：+/- 2mmX、Y轴分辨率：+/- 2mm不受被测物颜色的影响白天测量，日光下测量 不受空气温度的影响可在海拔0-3000m测量
国外应用：
LITERATURVERZEICHNIS (STAND: 26.01.99)
AIMONE-MARTIN， C.T.; ORAVECZ， K.I. & NYTRA， T.K. (1994): TDR calibration for quantifying rock mass deformation at the wipp-site， Carlsbad， NM.- Symp. on TDR in environmental， infrastructure， and mining applications， 07.-09.09.1994， Evanston， Ill.， U.S. Bureau of Mines Spec. Publ. SP 19-94: 507-517.
ALHARTHI， A. & LANGE， J. (1987): Soil water saturation: Dielectric determination.- Water Resour. Res.， 23(4): 591-595.
ALTESE， E.; BOLOGNANI， O. & MANCINI，M. (1996): Retrieving soil moisture over bare soil from ERS 1 synthetic aperture radar data: Sensitivity analysis based on a theoretical surface scattering model and field data.- Water Resour. Res.， Vol. 32， No. 3: 653-661.
AMATO， M. & RITCHIE， J.T. (1995): Small spatial scale soil water content measurement with TDR.- Soil Sci. Soc. Am. J.， 59: 325-329.
ANDERSON， D.C.; BROWN， K.W. & THOMAS， J.C. (1985): Conductivity of compacted clay soils to water and organic liquids.- Waste Managem.and Res.， 3: 339-349.
ANNAN， A.P. (1977): Time-domain reflectometry - Air-gap problem for parallel wire transmission lines.- Report of Activities， Part B; Geol. Surv. Can. Pap.， 77(1B): 55-58.
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
