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Q : HydraProbe 토양 센서를 보정해야합니까?

A : 일반적으로 HydraProbe 는 텍스처 또는 토양 유형에 관계없이 대부분의 토양에서 재 교정 할 필요가 없습니다. 물론 몇 가지 예외가 있습니다. LOAM이라 불리는 공장의 일반적인 목적 교정은 많은 과학적 출판물에 나타나며 대부분의 자연 형성 및 농업 토양에서 상당히 정확한 것으로 밝혀졌습니다. HydraProbe 공장 보정은 농업부 ARS에 의해 개발되었으며 과학적으로 동료가 검토하여 Vadose Zone Journal에 표시됩니다. 토양 조직 및 형태학의 범위를 대표하는 약 20 개의 토양 샘플이 미국 전역에서 수집되었습니다. 각 토양 시료에 대해 보정을 수행하고 각 보정에 대한 계수를 평균화했습니다.  

과학 기기의 교정 특성에 대해 많은 혼란이있을 수 있습니다. 경우에 따라 실험실의 pH 미터와 같이 센서를 사용할 때마다 각 센서를 보정해야합니다. HydraProbe의 경우 각 HydraProbe는 모든 프로브에 대해 동일한 방식으로 유전 특성을 측정하도록 조정됩니다. 따라서 HydraProbe에 대한 보정은 HydraProbe와 함께 작동하는 다항식입니다. 즉, HydraProbe의 토양 수분 보정은 토양의 유전 특성과 수분 함량 사이의 관계입니다. 이것은 센서 간 의존성이 아니며 교정되지 않습니다.

새로운 교정을 작성하는 것은 시간이 오래 걸릴 수 있고 지저분 할 수 있습니다. 따라서 사용자는 새로운 교정에 적합하도록 좋은 데이터를 수집하는 데 필요한 노력의 양과 정확성의 균형을 맞추어야합니다.

Q : 토양 호흡이란 무엇입니까?

토양 호흡은 토양과 대기 사이의 가스 교환입니다. 토양은 식물이 죽어 부패하면서 많은 양의 탄소를 저장할 수있어 유기물로 표토를 만듭니다. 일단 토양의 식물이 그것이 최고 토양 또는 A 지평선의 일부가되는 지점까지 파괴되면, 계속적인 분해 및 산화는 안정된 상태로 느려진다. 토양이 농업 생산을 위해 경작된다면 토양의 탄소는 갑자기 공기와 습기에 노출되어 호기성 박테리아와 곰팡이에 더 쉽게 접근 할 수있게됩니다. 새롭게 경작 된 토양의 유기 물질이 이러한 가속 된 분해를 시작하면 이산화탄소와 메탄이 대기로 방출됩니다. 이러한 온실 가스가 방출되는 속도는 여러 공정에 의해 결정되지만 토양 수분 및 온도와 높은 상관 관계가 있습니다.

이산화탄소는 식물과 대기 사이에서 일상적으로 교환되며, 광합성으로 낮 동안 세포 성장을 유도하고 밤에는 가라 앉습니다. 바람은 또한 주요 이동 메커니즘으로 역할을합니다. 바람은 일직선으로 움직이지 않고 오히려 끊임없이 커브를 이루거나 에디와 함께 회전합니다. 산업 또는 농업 분야의 온실 가스의 Eddy Covariant 플럭스는 현재 생태계, 기후 변화, 물 균형 및 수 문학적 적용을 다루는 주요 연구 분야입니다.

AmeriFlux 생태계 CO 측정 관리 사이트의 네트워크입니다 ₂ , 물, 북미, 중남미, 많은 AmeriFlux 사이트에서 에너지 플럭스 토양 수분 데이터에 대한 HydraProbe 토양 센서에 의존합니다. AmeriFlux 네트워크는 1996 년에 시작되었으며 지구의 탄소 및 에너지 예산에 관한 중요한 질문에 답하는 데 도움이됩니다. AmeriFlux에 대한 자세한 내용은 http://ameriflux.lbl.gov/ 에서 확인할 수 있습니다.  

Q : 토양 습도 데이터를 온도 보정해야합니까?

일반적으로 대부분의 토양에 대해 HydraProbe 토양 센서는 토양 수분을위한 특별한 온도 보정을 필요로하지 않습니다. 온도에 대한 유전체 응답은 토양 특유성이 높기 때문에 특정 토양에 온도 보정이 필요하다고 생각되면 먼저 테스트를 수행해야합니다. 토양 시료에 HydraProbe를 넣고 시료의 토양 수분을 일정하게 유지하면서이 시료를 시험 할 수 있습니다. 다음으로 섭씨 2 ~ 30 도의 온도에서 밀폐 된 코어에서 HydraProbe 판독 값을 볼 수 있습니다. 토양 수분 측정치가 크게 변경되면 온도 보정 곡선을 맞추기로 결정할 수 있습니다.  

HydraProbe의 임피던스 기반 토양 수분 측정은 반사 에너지 분포를보다 완전하게 특성화하기 때문에 TDR 및 커패시턴스 기반 토양 센서와 같은 다른 기술보다 온도에 덜 민감합니다. 또한 토양 온도가 공기 온도와 같은 정도로 변동하지 않으며 깊이가 1 미터 인 깊은 곳에서는 토양 온도가 거의 변동하지 않는다는 점에 유의해야합니다. 당사의 경험에 따르면, HydraProbe는 99 % 이상의 배치에서 특별한 온도 보정을 필요로하지 않았습니다.

Q : 토양 습도 데이터가 왜 이상하게 보입니까?

• 완벽하게 훌륭한 HydraProbe가 더 자세히 조사해야하는 데이터를 출력 할 때가 있습니다. 모든 사이트는 다르며 토양 센서를 설치 한 사람보다 사이트에 대해 더 많이 아는 사람이 거의 없습니다. 소음, 데이터 손실 또는 기타 데이터 이상이 발생하는 경우 문제를 파악하는 데 도움이되는 점검 목록이 있습니다.
• 배선을 점검하십시오. 전선이 교차되면 SDI-12 버스가 중단 될 수 있습니다. 전선이 터미널 블록에 꼭 맞는지 확인하십시오. 때로 나사 단자가 벗겨져 제대로 조여지지 않을 수 있습니다.
• 휴대용 전압계로 전압을 확인하십시오. SDI-12 버스에는 12V가 있어야합니다. 리드를 전압계에 놓고 버스의 적색 선과 직렬로 연결하고 전류를 봅니다. 유휴 상태에서 각 Hydra Probe는 1mA를 소비합니다.
• SDI-12 투명 모드에서 프로브를 개별적으로 점검하십시오. 투명 모드에서 "aM!"명령 다음에 "aD0!"을 보내십시오. 여기서 "a"는 검사의 고유 주소를 나타냅니다. 이렇게하면 로거 프로그래밍으로 인한 오류가 제거됩니다. 이 방식으로 프로브가 수동으로 측정을 수행하도록하는 것은 버스와의 다른 통신 문제를 없앨 수 있기 때문에 좋은 방법입니다. 현장에서 SDI-12 프로브를 독립적으로 해결할 수있는 탁월한 문제 해결 도구는 Stevens SDI-12 Xplorer 입니다. Xplorer은 SDI-12 대 USB 어댑터이며 모든 SDI-12 센서의 문제 해결에 적합합니다.
• 시끄러운 데이터. 아래에는 소음의 주요 원인 중 일부가 나와 있습니다.
  • 생물 교란은 토양에서 흔합니다. 이것은 센서 주변에서 자라는 나무 뿌리가 될 수 있습니다. 구멍 뚫는 동물이 센서 주위를 파다가 타인 주위에 빈 공간을 만듭니다. 때로는 프로브를 파내 다른 곳에 다시 설치해야합니다.
  • 아무 것도하지 않으면 소음 자체가 사라질 수 있습니다. 시끄러운 데이터가 언제 시작 되었습니까? 언젠가 시끄 럽기 시작 했니? 아니면 새로운 설치입니까? 소음이 계속 켜져 있습니까? 소음의 역사를 기록해보십시오. 타인 어셈블리가 방해받지 않은 토양으로 들어가는 동안 프로브의 헤드와 케이블이 방해받는 토양에 있습니다. 구덩이에있는 토양은 정착해야 할 수도 있습니다. 또한 설치 후에 구멍을 채우는 데주의해야합니다. 토양을 다시 구멍에 넣으십시오. 토양을 다시 채워 넣을 때마다 나무 조각을 채워 넣으면서 구덩이에 토양을 채 웁니다. 케이블이 프로브의 머리 근처에있어 케이블이 물의 도관이되지 않도록하십시오.
  • 크기 조정. 데이터가 실제로 시끄 럽습니까? 24 시간마다 데이터를 기록하고 동일한 플롯에서 1 년 동안의 데이터를 보유하고 있다면 시끄러운 것처럼 보일 것입니다. 그러나 소음은 사실 시간 간격과 음모의 범위 때문입니다. 또한 소수점 이상으로 4 또는 5 개의 위치가 확대 된 경우 데이터가 시끄 럽 게 보입니다. 데이터가 시끄러운 것처럼 보이면 음모가 그려지는 방식과 변동의 실제 크기를 살펴보십시오. 대부분의 시간 소음은 소음이 아니지만 음모처럼 보입니다.
  • 때로는 흙 받이가 고르게 젖지 않으며 HydraProbe가 두 개의 받침대 사이에 배치되었을 수 있습니다. 비가 내린 후, 물은 아래쪽으로 움직이기 시작할 것이고, 가장 적은 저항의 길을 먼저 취할 것입니다. 이것은 종종 토양의 흙 받이 사이입니다. Ped는 습윤주기를 건조시킴으로써 형성되는 토양의 개별 집합체입니다. Peds는 야구만큼 클 수 있으며 Ped 주변에 점토 필름을 형성 할 수 있습니다. 그들은 토양 유형에 따라 다른 모양을 가질 수 있습니다. 일부 페달 모양 유형에는 각도, 각주 및 원주가 포함됩니다. 수축 / 팽창 점토에서, 페드 간의 갭은 2cm가 될 수 있습니다. 비가 오자마자 토양 수분이 급격히 떨어지면 토양의 저수지 구조물의 수문을 포착 할 수 있습니다.  
  • Microclimates. 들어오는 물을 차단하는 나무를 찾으십시오. 경사가 요인 일 수 있습니다. 아마도 나무가 떨어지거나 토양 탐침의 위치에 토양 위에 뭔가가있을 것입니다.  
  • 사람이나 동물이 케이블을 잡아 당겨 센서를 잡아 당겼을 수 있습니다.
• 앉은 물 테이블이나 하드 판 (hardpan)은 토양 센서 주변을 평상시보다 더 습한 상태로 유지합니다. 또한 물은 모세관 력에 의해 물 테이블에서 위로 끌어 올 수 있습니다. 센서가 피에조 미터에서 측정 될 때 수위보다 위에있는 동안 토양은 모세관 상승으로부터 여전히 포화 상태입니다.

Q : 물에 HydraProbe를 넣고 측정했을때 토양 수분 값은 80 %에 불과합니다! 이유가 무엇인가요?

HydraProbe 토양 수분 보정은 수 중에서 물이 아닌 토양의 물을 표현하기 위해 수학적으로 곡선으로 맞습니다. 기본 보정을 사용하는 수분 측정 값은 보정 범위를 초과합니다. 유전체 / 수분 관계는 일반적으로 60 % 이하의 3 차 다항식 또는 지수 함수입니다. 대부분의 농업 토양, 광물 토양 및 삼림 지대 토양은 50 % 이상의 물로 포화되지 않습니다. 일부 유기 토양은 60 % 이상의 물을 저장할 수 있습니다. 60 % 이상의 유기질 토양에 습기가 필요 하면 Stevens 에 연락 하여 유기 토양 교정을 받으십시오 .

Q : 새로운 프로젝트를 위해 재사용하고 싶은 오래된 HydraProbe가 있습니다. HydraProbe가 속성을 측정하고 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

헤드를 깨끗이하고 HydraProbe의 어셈블리를 세팅하고 증류수에 두어 헤드가 완전히 잠길 수있게하십시오. 독서 받아. SDI-12 "aM!"측정 세트에서 파라미터 6 (K)는 실제 유전율입니다. 이 매개 변수는 약 79 여야합니다. EC는 문자열의 두 번째 매개 변수이며 0에 가까워 야합니다 (0.00에서 0.01S / m)