基于差分的土壤墒情自动监测数据误差修正方法

来源：农业工程学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：郝星耀,冯仲科,赵春江,李淑华,高秉博,

摘要：土壤墒情自动监测设备能够快速、高效、连续地观测土壤墒情数据，但由于受安装调试水平、设备自身状态、以及田间环境变化的影响，在长期连续监测中输出数据的准确性和稳定性会逐渐降低，不利于墒情监测业务的开展。本文以北京市昌平区土壤墒情的人工和自动同步观测数据为基础，通过分析土壤墒情自动监测数据的误差特点，构建了一元一次、一元二次和一元三次差分方程对自动监测数据进行误差修正，并对修正后的误差特征进行分析。结果表明：经过差分修正后，20 cm深度的绝对误差均值减小了34%和24%，40 cm深度的绝对误差均值减小了67%和54%，自动监测数据误差显著下降；3种差分方程中线性差分方程表现最优；修正后的误差统计特性符合简单随机误差，可以通过求算数平均数的方法进一步降低误差。通过差分方法来修正自动监测数据简单易行，能有效的提高自动监测数据精度，充分能够发挥人工和自动监测的优势，提高监测体系整体性能。

关键词：土壤, 墒情, 误差分析, 自动监测, 误差修正, 差分方程