Система моніторингу параметрів ґрунту

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.81.18988

Ключові слова:

вологість ґрунту, температура ґрунту, тепловий шум, моніторинг

Анотація

Моніторинг параметрів ґрунту надзвичайно важливий для різних сфер, таких як кліматологічні та екологічні дослідження, сільське господарство тощо. Великомасштабні вимірювальні системи базуються на супутникових технологіях, однак їх просторову та часову роздільну здатність все ще потрібно покращувати для завдань вимірювання в реальному часі та контролю невеликих територій. Такі системи також вимагають вимірювань на місці для калібрування. Це підвищує необхідність розвитку локальних сенсорних мереж. У статті запропоновано систему моніторингу параметрів ґрунтів, яка дозволяє вимірювати температуру та вологість. Бездротовий зв’язок між датчиками та блоком збору даних дозволяє сформувати масив датчиків у потрібній зоні без додаткових кабелів. Використання термошумового методу дозволяє проводити вимірювання обох параметрів одним датчиком, що дозволяє уникнути зміни вологості ґрунту через відсутність локального нагріву, який може бути викликаний зондувальними струмами в інших методах. Запропонований спосіб також дозволяє підвищити точність вимірювань.

Біографія автора

Микола Павлович Василенко , Національний авіаційний університет, Київ

Кандидат технічних наук

Доцент

Кафедра авіаційних комп’ютерно-інтегрованих комплексів

Посилання

Tyson E. Ochsner, Michael H. Cosh, Richard H. Cuenca, Wouter A. Dorigo, Clara S. Draper, Yutaka Hagimoto, Yann H. Kerr, Kristine M. Larson, Eni G. Njoku, Eric E. Small, and Marek Zreda, “State of the Art in Large-Scale Soil Moisture Monitoring Soil,” Sci. Soc. Am. J., 77:1888–1919. https://doi.org/0.2136/sssaj2013.03.0093

Binayak P. Mohanty, Michael H. Cosh, Venkat Lakshmi, and Carsten Montzka, “Soil Moisture Remote Sensing: State-of-the-Science,” Vadose Zone Journal, vol.16, Issue 1, pp. 1–9, January 2017. https://doi.org/10.2136/vzj2016.10.0105

L. Ciabatta, L. Brocca, C. Massari, T. Moramarco, S. Gabellani, S. Puca, and W. Wagner, “Rainfall–runoff modelling by using SM2RAINderived and state-of-the-art satellite rainfall products over Italy,” Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf., 48:163–173, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jag.2015.10.004

G. Dumedah, J. P. Walker, and O. Merlin, “Root-zone soil moisture estimation from assimilation of downscaled soil moisture and ocean salinity data,” Adv. Water Resour, 84:14–22. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2015.07.021

Q. S. Wu, Liu H. X., L. Wang, and C. B. Deng, “Evaluation of AMSR2 soil moisture products over the contiguous United States using in situ data from the International Soil Moisture Network,” Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf. 45:187–199, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jag.2015.10.011

M. Piles, G. P. Petropoulos, N. Sánchez, Á. González–Zamora, and G. Ireland, “Towards improved spatio-temporal resolution soil moisture retrievals from the synergy of SMOS and MSG SEVIRI spaceborne observations,” Remote Sens. Environ., 180:403–417, 2016. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.02.048

A. Moreira, G. Krieger, I. Hajnsek, K. Papathanassiou, M. Younis, P. Lopez–Dekker, et al., “Tandem-L: A highly innovative bistatic SAR mission for global observation of dynamic processes on the Earth’s surface,” IEEE Geosci. Remote Sens. Mag., 2015, 3(2):8–23. https://doi.org/10.1109/MGRS.2015.2437353

J. Lloret, S. Sendra, L. Garcia, and J. M. Jimenez, “A Wireless Sensor Network Deployment for Soil Moisture Monitoring in Precision Agriculture,” Sensors, 21(21), 7243, 2021. https://doi.org/10.3390/s21217243

Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales. Métodos de Medición de Humedad del Suelo: Del Campo al Laboratorio. In PortalFruticola Web Site. 2018.

E. Martini, U. Werban, S. Zacharias, M. Pohle, P. Dietrich, and U. Wollschläger, “Repeated electromagnetic induction measurements for mapping soil moisture at the field scale: Validation with data from a wireless soil moisture monitoring network,” Hydrol. Earth Syst. Sci., 21, pp. 495–513, 2017. https://doi.org/10.5194/hess-21-495-2017

L. García, L. Parra, J.M. Jimenez, J. Lloret, and P. Lorenz, “IoT-Based Smart Irrigation Systems: An Overview on the Recent Trends on Sensors and IoT Systems for Irrigation in Precision Agriculture,” Sensors, 20, 1042, 2020. https://doi.org/10.3390/s20041042

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-09-30

Як цитувати

Василенко , М. П. (2024). Система моніторингу параметрів ґрунту. Електроніка та системи управління, 3(81), 36–40. https://doi.org/10.18372/1990-5548.81.18988

Номер

Том 3 № 81 (2024)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Науковий журнал "Електроніка та системи управління" дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі ""Електроніка та системи управління":

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.