一种土壤湿润体体积获取方法、系统及装置与流程

本申请涉及土壤滴灌技术领域，具体涉及一种土壤湿润体体积获取方法、系统及装置。

背景技术：

滴灌是按照作物需水要求，通过管道系统与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的水分和养分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种省水的灌水方式。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。

滴灌的不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。而滴灌湿润体体积的准确获取是滴灌系统优化设计的理论基础。现有技术中湿润体体积的研究多采用开挖法、数值模型法和软件估测等方法。

但是利用开挖法对湿润体进行体积探测和变化规律研究，容易对土层进行扰动，破坏湿润体完整性，不能保证原位探测，并且费时费力，成本较高，效率较低，对湿润体界面干湿土壤在视觉上的分辨率较低，存在破坏湿润体原状和空间连续测量困难等弊端；数值模型专业性强，且计算量大，使用不便，不利于推广。软件分析需要是通过基于一定数量的实测数据库和信息库来对对湿润体进行估测，对数据的要求较高，不适合情况复杂多变现实情况。

技术实现要素：

本申请为了解决上述技术问题提供，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种土壤湿润体体积获取方法，所述方法包括：通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，所述预设箱体内的土壤为均匀无杂物的土壤；经过预设时间段后，所述预设箱体内的土壤中水不再扩散，通过地质雷达gpr探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集；所有所述土壤湿润体完成gpr探测之后，开挖湿润体进行实际测量；通过所述gpr探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的gpr估算模型，所述gpr估算模型用于快速获取不同滴水量的土壤湿润体体积。

采用上述实现方式，通过生成多个不同水量的土壤湿润体，然后分别对不同的湿润体进行gpr探测获取探测数据，紧接着进行实测以获取实测数据，进而通过实测数据和gpr探测数据建立出土壤湿润体的gpr估算模型，可以实现滴灌生成的不同滴水量的土壤湿润体体积快读估算获取。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，包括：确定滴灌需要的土壤、灌溉水和所述预设箱体，其中土壤选择包括对土壤的类型选择、土壤颗粒的筛选和土壤的处理，选择普通去离子水作为进行滴灌的灌溉水，选择预设尺寸的木箱作为所述预设箱体；将进行滴灌的滴灌设备的滴头固定在所述预设箱体上，且所述滴头距离土壤表面为0.5cm；控制所述滴灌设备依次通过所述滴头向土壤按照预设滴速向土壤内匀速进行滴灌，其中每个滴灌灌水量结束后静置处理，以使得灌溉水在土壤内充分渗透。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述通过地质雷达gpr探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集包括：灌溉水在土壤内充分渗透后，沿同一个方向按照预设规划测线进行gpr探测以获取每个测线上的所述土壤湿润体的剖面；按照gpr设定的采集时窗匀速测量完毕后，确定每条测量的探测数据；通过所述探测数据确定所述土壤湿润体的中心剖面影像。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述所有所述土壤湿润体完成gpr探测之后，开挖湿润体进行实际测量，包括：gpr探测探测结束后，剥离所述土壤湿润体周围的干土获取所述土壤湿润体；分别获取所述土壤湿润体的含水率和土壤湿润体体积。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述通过所述gpr探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的gpr估算模型，包括：通过波速法确定所述gpr探测获得的所述土壤湿润体厚度，根据所述土壤湿润体厚度确定所述土壤湿润体的体积；通过回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与gpr探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的gpr估算模型。具体利用excel软件进行回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与gpr探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的gpr估算模型。

结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述通过波速法确定所述gpr探测获得的所述土壤湿润体厚度包括：确定gpr探测雷达波波速v和探测数据获取时间t；根据所述雷达波波速v和探测数据获取时间t确定所述土壤湿润体厚度d＝0.5vt。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述获取所述土壤湿润体的含水率包括：将所述土壤湿润体剖面平均分为上、中、下三层；每层均匀选取3个土样后迅速封装称重；利用环刀法对剩余湿润体进行取样，用于确定容重；采集湿润体周围干土用来计算初始土壤含水量。

结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述获取所述土壤湿润体的土壤湿润体体积，包括：获取所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率；根据所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率确定所述土壤湿润体的土壤湿润体体积。

第二方面，本申请实施例提供了一种土壤湿润体体积获取系统，所述系统包括：土壤湿润体生成模块，用于通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，所述预设箱体内的土壤为均匀无杂物的土壤；数据采集模块，用于经过预设时间段后，所述预设箱体内的土壤中水不再扩散，通过地质雷达gpr探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集；测量模块，用于所有所述土壤湿润体完成gpr探测之后，开挖湿润体进行实际测量；土壤湿润体体积获取模块，用于通过所述gpr探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的gpr估算模型，所述gpr估算模型用于快速获取不同滴水量的土壤湿润体体积。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述土壤湿润体生成模块包括：第一确定单元，用于确定滴灌需要的土壤、灌溉水和所述预设箱体，其中土壤选择包括对土壤的类型选择、土壤颗粒的筛选和土壤的处理，选择普通去离子水作为进行滴灌的灌溉水，选择预设尺寸的木箱作为所述预设箱体；预设单元，用于将进行滴灌的滴灌设备的滴头固定在所述预设箱体上，且所述滴头距离土壤表面为0.5cm；控制单元，用于控制所述滴灌设备依次通过所述滴头向土壤按照预设滴速向土壤内匀速进行滴灌，其中每个滴灌灌水量结束后静置处理，以使得灌溉水在土壤内充分渗透。

结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述数据采集模块包括：第一获取单元，用于灌溉水在土壤内充分渗透后，沿同一个方向按照预设规划测线进行gpr探测以获取每个测线上的所述土壤湿润体的剖面；第二确定单元，用于按照gpr设定的采集时窗匀速测量完毕后，确定每条测量的探测数据；第三确定单元，用于通过所述探测数据确定所述土壤湿润体的中心剖面影像。

结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述测量模块包括：第二获取单元，用于gpr探测探测结束后，剥离所述土壤湿润体周围的干土获取所述土壤湿润体；第三获取单元，用于分别获取所述土壤湿润体的含水率和土壤湿润体体积。

结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述土壤湿润体体积获取模块包括：第四确定单元，用于通过波速法确定所述gpr探测获得的所述土壤湿润体厚度，根据所述土壤湿润体厚度确定所述土壤湿润体的体积；第五确定单元，用于通过回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与gpr探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的gpr估算模型。

结合第二方面第四种可能的实现方式，在第二方面第五种可能的实现方式中，所述第四确定单元包括：第一确定子单元，用于确定gpr探测雷达波波速v和探测数据获取时间t；第二确定子单元，用于根据所述雷达波波速v和探测数据获取时间t确定所述土壤湿润体厚度d＝0.5vt。

结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第六种可能的实现方式中，所述第三获取单元包括：均分子单元，用于将所述土壤湿润体剖面平均分为上、中、下三层；称重子单元，用于每层均匀选取3个土样后迅速封装称重；第三确定子单元，用于利用环刀法对剩余湿润体进行取样，用于确定容重；采集子单元，用于采集湿润体周围干土用来计算初始土壤含水量。

结合第二方面第六种可能的实现方式，在第二方面第七种可能的实现方式中，所述第三获取单元还包括：获取子单元，用于获取所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率；第四确定子单元，用于根据所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率确定所述土壤湿润体的土壤湿润体体积。

第三方面，本申请实施例提供了一种土壤湿润体体积获取装置，包括：处理器；存储器，用于存储计算机可执行指令；当所述处理器执行所述计算机可执行指令时，所述处理器执行上述第一方面或第一方面任一可能的土壤湿润体体积获取方法，估算土壤湿润体的体积。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种土壤湿润体体积获取方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种gpr探测土壤湿润体的示意图；

图3为本申请实施例提供的探测厚度与实测体积拟合曲线示意图；

图4为本申请实施例提供的一种土壤湿润体体积获取系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种土壤湿润体体积获取装置的结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术方案，下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本申请实施例提供的一种土壤湿润体体积获取方法的流程示意图，参见图1，所述方法包括：

s101，通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体。

为了生成不同水量的土壤湿润体，本实施例中首先确定滴灌需要的土壤、灌溉水和所述预设箱体，其中土壤选择包括对土壤的类型选择、土壤颗粒的筛选和土壤的处理，以使得土壤为均匀无杂物的土壤。例如：选取当地代表性耕地表层0-20cm的无污染的清洁土壤。利用比重计法对土壤进行土性测定，土壤自然风干后，过孔径2mm筛，去除不规则的大型颗粒等杂质，保证土壤内部质地均匀，减少大颗粒物和矿物对水分扩散的阻碍和团粒体对水的吸附作用。各方向透水性较为一致，能够实现灌溉水均匀扩散，形成较为规则的湿润体。

选择普通去离子水作为进行滴灌的灌溉水，供试灌溉水为普通去离子水。去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水，去除杂质后能够剔除灌溉水源所含杂质对介电常数的影响，更接近理想状态下土壤扩散效果。

选择预设尺寸的木箱作为所述预设箱体。滴灌试验可在木箱中开展，目的是降低对雷达波的干扰，木箱放置在水泥地面上，距离地面0.1m，将风干后的供试土壤填满模型箱，表面抚平。

将进行滴灌的滴灌设备的滴头固定在所述预设箱体上，且所述滴头距离土壤表面为0.5cm。控制所述滴灌设备依次通过所述滴头向土壤按照预设滴速向土壤内匀速进行滴灌，其中每个滴灌灌水量结束后静置处理，以使得灌溉水在土壤内充分渗透。

一个示意性实施例，将滴灌设备的滴头固定在模型箱中心，距离土壤表面0.5cm位置，依次按照不同体积灌水量水进行滴灌，如200ml、300ml、400ml和600ml等，将灌溉水装入设备，按照60滴/min进行缓慢匀速滴灌。每个灌水量滴灌结束后，静置30min，使灌溉水在土壤内充分渗透，湿润体保持稳定状态。

s102，经过预设时间段后，所述预设箱体内的土壤中水不再扩散，通过地质雷达gpr探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集。

本申请实施例中使用带有高频天线的gpr。gpr主要由雷达主机、发射天线和接收天线及其他相关配件组成。由于滴灌湿润体分布在地表浅层，属于浅层目标探测，利用1500mhz能够达到所有天线中的最大精度，保证探测结果的准确性。

灌溉水在土壤内充分渗透后，如图2所示沿同一个方向按照预设规划测线规划测线a、b、c、d、e逐条扫描进行gpr探测以获取每个测线上的所述土壤湿润体的剖面。按照gpr设定的采集时窗为14ns，每条测线匀速测量，确定每条测量的探测数据。将gpr探测数据进行直流偏移、滤波等数据预处理，确定所述土壤湿润体的中心剖面影像。

s103，所有所述土壤湿润体完成gpr探测之后，开挖湿润体进行实际测量。

gpr探测探测结束后，首先在中心测线方向和与之垂直的方向上，分别测量湿润体顶面的直径，然后剥离所述土壤湿润体周围的干土获取所述土壤湿润体；分别获取所述土壤湿润体的含水率和土壤湿润体体积。

所述获取所述土壤湿润体的含水率包括：沿中心测线垂直向下剖开湿润体，用数码相机对湿润体剖面拍照，测量湿润体中心剖面最大厚度，并按厚度将剖面平均分为上、中、下三层，每层用小勺均匀取3个土样后迅速封装称重。最后利用环刀法对剩余湿润体进行取样，用于确定容重。采集湿润体周围干土用来计算初始土壤含水量，取样完成后将湿润体从模型箱中清除，补充干土并抚平，进行下一灌水量的滴灌。

所述获取所述土壤湿润体的土壤湿润体体积，包括：

获取所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率；根据所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率确定所述土壤湿润体的土壤湿润体体积。

由于体积含水率是土体中水的体积与土体的总体积的比值。因此，本申请中通过灌水量、初始土壤体积含水率和湿润体体积含水率，确定湿润体的实测体积，计算公式如下：

δθ＝θ2-θ1(2)

式中，v为湿润体实测体积，单位(cm3)，v水为灌水量，单位(ml)，δθ为灌溉后土壤体积含水率的增量，θ1为湿润体体积含水率，θ2为初始土壤含水率。

土壤体积含水率的测算通过质量含水率和容重比值计算,公式如式(3)所示

式中wn为土样质量含水率，ρn为该土样对应土壤容重，单位g/cm3，质量含水率和容重计算公式如下：

w＝(m-ms)/ms(4)

式中w为质量含水率，m为湿土重，ms为干土重，单位为(g)。

式中，ρ为土壤容重，单位g/cm3；m2为环刀重量，m1为环刀和烘干土总重，单位都为g；v为环刀容积，单位cm3。以依次灌水量为200ml、300ml、400ml和600ml为例，不同地水量获得的探测厚度和实测体积如表1所示。

表1探测厚度和实测体积结果

s104，通过所述gpr探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的gpr估算模型。

所述gpr估算模型用于快速获取不同滴水量的土壤湿润体体积。

通过波速法确定所述gpr探测获得的所述土壤湿润体厚度，根据所述土壤湿润体厚度确定所述土壤湿润体的体积。

湿润体的厚度d通过波速法确定，通过实测湿润体内部体积含水率分析可知，不同灌水量湿润体内部平均体积含水率集中在0.175附近，各湿润体平均体积含水率较为一致，因此雷达波在各湿润体内部传播速度基本一致，本文将200ml灌水量湿润体内部的传播速度作为统一传播速度。其计算公式如下：

d＝0.5vt

式中，d为实测湿润体厚度，单位(cm)，v为雷达波波速(m/ns)，t为雷达波在湿润体内部的双程走时，单位(ns)。

通过回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与gpr探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的gpr估算模型：

vgpr＝f(d)

其中，vgpr为土壤湿润体估算体积，单位(cm3)，d为利用gpr探测的湿润体厚度，单位(cm)，f为两者的函数关系式。

如图3为本申请实施例为获取土壤湿润体探测厚度与实测体积之间的关系进行拟合的曲线示意图。经曲线拟合后获得两个示意性模型分别为线性模型f(d)＝512.17d-3191.9，r2＝0.9791和对数模型f(d)＝5831ln(d)-11446，r²＝0.9732。其中r²为通过模型获得的湿润体体积与实测之间的相似度。

本申请实施例中获取的土壤湿润体体积的gpr估算模型探测厚度与实际体积构成递增关系，两者的精度差异不大。在灌水量较少的情况下，体积的变化伴随着湿润体厚度的同步变化土壤湿润体体积与厚度关系密切，因此，采用gpr估算模型估算的土壤湿润体体积精度较高。同时，由于形成的土壤湿润体体积较小，各类回归模型模拟的体积结果相差不大。

上述实测体积是在近于理想的条件下进行的，但实际条件下土壤环境异质性更强，同时湿润体延展可能呈不同角度，因此其雷达图像可能会更为复杂。因此进行原状土试验，检测近似自然土壤条件下gpr探测对土壤湿润体积探测的可行性和精度。

本实施例中进一步更换大体积木箱，并增加灌水量。所用土壤与室内滴灌用土质相同，取自自然土壤表层土，但不进行过筛、风干等处理，保持原有田间土壤状态。土壤按照原状土表层顺序，层层添加，压实，填充入大体积木箱，进行滴灌试验和gpr探测。设计两组湿润体，每组三个灌水量，分别为200ml、400ml、600ml与800ml、1200ml、1600ml，灌水点间隔为1m。灌溉结束静置2小时后，土壤水不再扩散，处于稳定状态，进行gpr数据采集，测线位于湿润体中心位置，连续测量。可采用上述实施例中确定gpr估算模型的方法，确定出该情况下的gpr估算模型，具体步骤不再赘述。

由上述实施例可知，本实施例提供的一种土壤湿润体体积获取方法，通过生成多个不同水量的土壤湿润体，然后分别获取不同的土壤湿润体的gpr探测数据和实测数据，进而通过实测数据和gpr探测数据建立出土壤湿润体的gpr估算模型，可以实现滴灌生成的不同滴水量的土壤湿润体体积快读估算获取。

与上述实施例提供的土壤湿润体体积获取方法相对应，本申请实施例还提供了一种土壤湿润体体积获取系统。参见图4，所述土壤湿润体体积获取系统20包括：土壤湿润体生成模块201、数据采集模块202、测量模块203和土壤湿润体体积获取模块模块204。

所述土壤湿润体生成模块201，用于通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，所述预设箱体内的土壤为均匀无杂物的土壤。所述数据采集模块202，用于经过预设时间段后，所述预设箱体内的土壤中水不再扩散，通过地质雷达gpr探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集。所述测量模块203，用于所有所述土壤湿润体完成gpr探测之后，开挖湿润体进行实际测量。所述土壤湿润体体积获取模块204，用于通过所述gpr探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的gpr估算模型，所述gpr估算模型用于快速获取不同滴水量的土壤湿润体体积。

一个示意性实施例，所述土壤湿润体生成模块201包括：第一确定单元和控制单元。

所述第一确定单元，用于确定滴灌需要的土壤、灌溉水和所述预设箱体，其中土壤选择包括对土壤的类型选择、土壤颗粒的筛选和土壤的处理，选择普通去离子水作为进行滴灌的灌溉水，选择预设尺寸的木箱作为所述预设箱体；预设单元，用于将进行滴灌的滴灌设备的滴头固定在所述预设箱体上，且所述滴头距离土壤表面为0.5cm。所述控制单元，用于控制所述滴灌设备依次通过所述滴头向土壤按照预设滴速向土壤内匀速进行滴灌，其中每个滴灌灌水量结束后静置处理，以使得灌溉水在土壤内充分渗透。

所述数据采集模块202包括：第一获取单元、第二确定单元和第三确定单元。

所述第一获取单元，用于灌溉水在土壤内充分渗透后，沿同一个方向按照预设规划测线进行gpr探测以获取每个测线上的所述土壤湿润体的剖面。所述第二确定单元，用于按照gpr设定的采集时窗匀速测量完毕后，确定每条测量的探测数据。所述第三确定单元，用于通过所述探测数据确定所述土壤湿润体的中心剖面影像。

所述测量模块203包括：第二获取单元和第三获取单元。

所述第二获取单元，用于gpr探测探测结束后，剥离所述土壤湿润体周围的干土获取所述土壤湿润体。所述第三获取单元，用于分别获取所述土壤湿润体的含水率和土壤湿润体体积。

进一步地，所述第三获取单元包括：均分子单元、称重子单元、第三确定子单元和采集子单元。

所述均分子单元，用于将所述土壤湿润体剖面平均分为上、中、下三层。所述称重子单元，用于每层均匀选取3个土样后迅速封装称重。所述第三确定子单元，用于利用环刀法对剩余湿润体进行取样，用于确定容重。所述采集子单元，用于采集湿润体周围干土用来计算初始土壤含水量。

所述第三获取单元还包括：获取子单元和第四确定子单元。

所述获取子单元，用于获取所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率。所述第四确定子单元，用于根据所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率确定所述土壤湿润体的土壤湿润体体积。

所述土壤湿润体体积获取模块204包括：第四确定单元和第五确定单元。

所述第四确定单元，用于通过波速法确定所述gpr探测获得的所述土壤湿润体厚度，根据所述土壤湿润体厚度确定所述土壤湿润体的体积。所述第五确定单元，用于通过回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与gpr探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的gpr估算模型。

进一步地，所述第四确定单元包括：第一确定子单元和第二确定子单元。所述第一确定子单元，用于确定gpr探测雷达波波速v和探测数据获取时间t。所述第二确定子单元，用于根据所述雷达波波速v和探测数据获取时间t确定所述土壤湿润体厚度d＝0.5vt。

本实施例还提供了一种土壤湿润体体积获取装置，如图5所示，所述土壤湿润体体积获取装置30包括：处理器301、存储器302和通信接口303。

在图5中，处理器301、存储器302和通信接口303可以通过总线相互连接；总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器301通常是土壤湿润体体积获取装置30的整体功能，例如土壤湿润体体积获取装置30的启动、以及土壤湿润体体积获取装置30启动后对滴灌生成的土壤湿润体体积的估测获取等。此外，处理器301可以是通用处理器，例如，中央处理器(英文：centralprocessingunit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：networkprocessor，缩写：np)或者cpu和np的组合。处理器也可以是微处理器(mcu)。处理器还可以包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(asic)，可编程逻辑器件(pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(cpld)，现场可编程逻辑门阵列(fpga)等。

存储器302被配置为存储计算机可执行指令以支持装置30数据的操作。存储器301可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

启动土壤湿润体体积获取装置30后，处理器301和存储器302上电，处理器301读取并执行存储在存储器302内的计算机可执行指令，以完成上述的土壤湿润体体积获取方法实施例中的全部或部分步骤。

通信接口303用于土壤湿润体体积获取装置30传输数据，例如实现与采集土壤湿润体数据的设备(gpr等)之间的数据通信。通信接口303包括有线通信接口，还可以包括无线通信接口。其中，有线通信接口包括usb接口、microusb接口，还可以包括以太网接口。无线通信接口可以为wlan接口，蜂窝网络通信接口或其组合等。

在一个示意性实施例中，本申请实施例提供的土壤湿润体体积获取装置30还包括电源组件，电源组件为土壤湿润体体积获取装置30的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为土壤湿润体体积获取装置30生成、管理和分配电力相关联的组件。

通信组件，通信组件被配置为便于土壤湿润体体积获取装置30和其他设备之间有线或无线方式的通信。土壤湿润体体积获取装置30可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。通信组件还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。

在一个示意性实施例中，土壤湿润体体积获取装置30可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、处理器或其他电子元件实现。

本申请说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统及装置实施例而言，由于其中的方法基本相似于方法的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。