土壤蒸渗仪数据采集与管理软件开发及应用

发布时间：2020-08-22 14:16

【摘要】：土壤蒸渗仪是研究水文循环中的下渗、地表径流和地下径流、蒸散发等过程而设置的装置,可实现对土壤水分变化量的自动化采集,广泛应用于农业科研院所与各种农业示范区。蒸渗仪硬件设备只能获取数据,缺少对数据有效的监测、处理及分析,无法充分挖掘所采集数据的实际应用价值。因此,需要建设与之配套的蒸渗仪自动化采集与管理软件,才能透彻分析农业水平衡数据,实现节水灌溉,提高水分利用率;也能帮助科研人员准确掌握农田水分变化趋势,为统计作物生长规律提供有效的数据支撑。本文基于VS开发平台,采用三层式架构与工厂模式思想,开发了一种土壤蒸渗仪数据采集与管理软件。该软件兼容多种通信方式,可实现蒸渗仪数据的自动接收、标定转换、统计管理、可视化显示等功能,具体研究内容包括:(1)在软件需求分析与总体设计部分,结合土壤蒸渗仪数据采集与管理系统的功能性需求与非功能性需求分析,应用三层架构软件开发思想,设计了该软件的系统总体架构。通过总体架构中对不同子系统相同点的总结,结合软件开发技术思想,采用工厂模式,对各个子系统中不同点进行合理规划,最终实现软件功能需求与非功能需求;(2)在软件的详细设计与实现部分,对前台界面、配置子系统、下位机子系统、标定子系统、数据管理子系统等进行了研究,并重点对人机交互的友好性,软件操作的通用性等方面进行了分析。通过对配置子系统多模式通信的简明设计、对下位机子系统便于修改的直观操作、对标定子系统多路数据公式的自由设定、对数据子系统显示的多样化等进行考虑优化,使得软件更符合日常使用习惯;(3)在软件测试与最终实际推广部分,应用黑盒测试中的功能测试,分步完成土壤蒸渗仪数据采集与管理软件的测试工作。通过实验室测试数据对软件系统进行初步详细测试,并经过应用和反馈,总结软件中出现的不足再进行修改,最终使各个子系统能够正常稳定运行,实现软件功能需求。通过测试后,依托西安新汇泽测控技术有限公司的蒸渗仪产品进行推广示范应用。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S237
【图文】：

结构图,蒸渗仪,土壤,结构图

我国是农业大国，灌溉用水在总用水量中占公报统计，全国用水总量 6040.2 亿 m3。其中，62.4%，但目前我国农业用水的有效利用系数较为 0.45 左右。因而，准确估算土壤水分蒸散发量节水灌溉，有决定性的作用，同时也对提高水分意义[1]。蒸渗仪是一种用于测量农业数据的仪器，其或模拟田间的人工环境中，其底部包括测量数据化，进而得到该测试地区影响土壤水分平衡的相及自然或人工补水排水等。根据蒸渗仪测量原理称量式两种类型[2]-[3]，其中非称重式蒸渗仪在国水式两种[4]，如图 1.1 所示。

示意图,称重机构,原理,蒸渗仪

长安大学硕士学位论文用的是通过称重或感应蒸渗仪整体重量的实时变化进行对理图如图 1.2 所示，由土体重量变化形成平衡臂摆角变化而测得土箱重量变化，能否得到精确的土壤蒸渗仪重量变土壤蒸渗仪内土体越大，测定的代表性越好，但技术越复方式与细节在 3.1 小节中详细介绍。

文件信息

图 3.6 XML 文件信息图L 文件中设置根节点 config，此节点为访问该 XML 文件入口，当通过该文件时，通过后台语句寻找根节点，XML 文件中根节点作用相当特定钥匙。当寻找到该文件根节点后，需要进行对该文件中多种子节进而找到需要添加关键配置信息部分。以蒸渗仪配置文件为例，该文，如标定数据名称信息、日志信息、数据存储路径信息、通信端口配置码信息等。根据本示例中，当通过前台界面操作后，需要将前台界面息放入该文件中 config 根节点的子节点 ports 下，添加信息后在子节性名称与数据等。小结要从土壤蒸渗仪的物理模型、最终软件成型需求、总体设计思路、通

【参考文献】