近年来,随着智能技术的快速发展,一切都依赖于互联网,人们渴望掌控周围的一切。灌溉系统也通过使用现代技术变得智能,这比传统的灌溉方法更具优势。在这项工作中,开发了一种智能灌溉系统,该系统可自动执行由太阳能供电的灌溉过程。该系统可以根据不同的数据(例如土壤湿度、天气预报和土壤温度)优化用水。利用物联网技术的土壤湿度传感器将被插入农田以检测湿度水平,然后通过开发的移动应用程序将土壤的当前状况通知农民。此外,当湿度水平和土壤温度低于 50% 时,系统可以通过移动应用程序自动打开电动泵来灌溉农场,当湿度水平和温度高于 75% 时,在满足土壤需求后将自动关闭泵。整个系统由微控制器控制,太阳能电池板产生直流电,有助于使系统在一天中的任何时间保持工作。所有这些功能将使灌溉系统更加智能、经济和环保。总之,建议居住在供水不畅地区的农民使用该系统。
摘要:联合台风警报中心 (JTWC) 在制作官方 2019 年最佳路径数据集时,利用新的太空环境监测 (SBEM) 数据和传统数据来调整 JTWC 热带气旋 (TC) 强度和结构估计。来自先进微波扫描辐射计-2 (AMSR2)、土壤湿度主被动 (SMAP) 和土壤湿度和海洋盐度 (SMOS) 辐射计、合成孔径雷达 (SAR) 等多个平台的强度估计,以及客观的 Dvorak 和卫星共识算法,不仅有助于暴风雨后最佳路径 (BT) 过程,而且还提供了支持实时分析和预报的可靠数据。本摘要试图与 TC 社区沟通这些新数据对 2019 年官方 BT 数据的影响程度,JTWC 如何在暴风雨后 BT 过程中利用这些新数据,并提供这些数据如何实时影响预报员决策的示例。本文并未尝试验证这些方法(SAR、SMAP/SMOS 或 AMSR2)的风速估计的准确性,也未概述 JTWC 确定 TC 强度的整个过程,但简要概述了这些新数据集对最终 JTWC BT 强度估计和实时分析的影响。这些方法是数据稀疏的责任区内气旋强度估计的宝贵来源,在许多情况下,它们提供了传统方法无法单独获取的关键数据,本摘要将进一步详细介绍这些数据。
摘要:熟练的亚季节极端高温和降水预测可大大造福于水资源管理、公共卫生和农业等多个部门,以减轻极端事件的影响。我们开发了一个统计模型来预测美国北半球夏季每周极端高温天数和 14 天标准化降水指数 (SPI)。我们使用美国土壤湿度的主要主成分和基于北太平洋海面温度 (SST) 的指数作为预测因子。该模型在美国东部的第 3-4 周优于 NCEP 气候预报系统第 2 版 (CFSv2)。研究发现,北太平洋 SST 异常持续数周,并与持续的波列模式相关,导致美国东部阻塞和极端温度的发生率增加。极端干燥的土壤湿度条件持续到第 4 周,并伴有感热通量增加和潜热通量减少,这可能有助于维持上层反气旋。阻塞反气旋带来的晴朗天空条件进一步降低了土壤湿度,增加了极端高温天气的频率。这种巧妙的统计模型有可能帮助制定灌溉计划、作物规划和水库运行,并减轻极端高温事件的影响。
从网络获取的数据将可供所有联邦、州和地方机构使用,以改进现有产品和/或开发新产品(例如,NWS 河流预报和洪水展望、国家干旱缓解中心干旱监测和展望、美国垦务局 (USBR) 和美国农业部 (USDA) 国家资源保护局 (NRCS) 供水预报、各种联邦和州火灾危险报告)。具体来说,对于工程兵团而言,国家气象局 (NWS) 国家业务水文遥感中心 (NOHRSC) 将使用这些数据来改进平原雪图。该地图直接输入到 NWS 和工程兵团使用的河流和径流模型中。这些河流和径流模型还使用土壤湿度数据来模拟平原融雪和降雨的影响,以估算工程兵团水库项目的流入量。
• 建立数字孪生框架,使 NASA 遥感数据产品和陆地表面模型产品能够直接与作物生长模型耦合或同化 • 通过 NASA 土地信息系统(LIS)同化高分辨率遥感输入(例如降水、温度、土壤湿度等)以估计每日时间尺度上的陆地表面变量(水和能量通量) • 实施作物生长模型、根区水质模型和农业技术转移决策支持系统,以估计长期天气条件和预测的未来气候情景下的作物生长状态、生物量和作物产量 • 实施贝叶斯神经网络 (BNN) 模型来预测最终的县级作物产量 • 开发工具进行“假设”调查以提供农业指导 • 开发使用操作 Web 应用程序传播非机密作物进展数据、生物量和作物产量地图的能力
摘要 - 本研究提出了一种解决方案,以改进使用传感器监测相关环境参数的系统,以减轻洪水灾害。传感器用于收集有关农场洪水情况的数据。收集的数据经过分类模型的训练,以启动太阳能水泵,减轻洪水易发地区的洪水事件。该系统帮助农民监测与农业作业和洪水相关的实时环境参数,包括土壤湿度水平、水位和附近为农场供水的运河的水流速度。为了减少洪水损失,该系统协助排出多余的水,防止农作物长时间被淹没。这些设备设计为使用太阳能电力,因此该系统实际上用于难以安装电线的户外。实验结果表明,部署的传感器传感数据是准确的。生成的预测模型在无洪水、轻度洪水和严重洪水的情况下分别给出了 1.0、0.97 和 0.93 F-1 分数的高性能。
1.1 ) 温度 1.1.1) 热电偶 1.1.2) 热敏电阻 1.1.3) 热电阻 1.1.4) 集成传感器 1.1.5) 线性热敏电阻 1.2) 空气湿度 1.2.1) 湿度传感器 1.2.2) 湿度传感器 1.2.3) 露点传感器 1.3) 土壤湿度 1.3.1) 中子探针 1.3.2) Bouyoucos 探针 1.3.3) 张力计 1.3.4) 时域反射仪 (TDR) 1.4) 气压 1.4.1) 电容传感器 1.4.2) 电感传感器 1.4.3) 压电传感器 1.4.4) 电位传感器 1.4.5) 电阻率传感器 1.4.6)半导体传感器 1.5) 太阳辐射 1.5.1) 热电堆 1.5.2) 光电管 1.6) 风速 1.6.1) 杯式风速计 1.6.2) 热线风速计 1.6.3) 超声波风速计 1.6.4) 多普勒风速计 1.7) 风向 1.8) 降雨量 1.8.1) 雨量计 1.8.2) 气象雷达 1.8.3) 雨滴能量传感器(冲击计) 1.9) 蒸发 1.9.1) 蒸发计 1.9.2) 渗滤计 1.10) 叶片湿度 1.11) 土壤热通量
摘要:数字孪生流域是物理流域的虚拟表示,具有同步仿真、虚实交互和迭代优化等特点。数字孪生流域的构建需要具有大范围覆盖、高精度、高分辨率、低延迟等特点的流域数据库。遥感技术的进步为获取流域要素变量提供了新的技术手段。本文对遥感技术在降水、地表温度、蒸散、水位、河流流量、土壤湿度和植被七大要素变量的检索原理、数据现状、评估与比对、优势与挑战、应用和前景进行了全面的概述和讨论。指出遥感可以应用于数字孪生流域的一些功能,如干旱监测、降水预报和水资源管理。但还需要通过数据合并、数据同化、偏差校正、机器学习算法、多传感器联合检索等手段,进一步提高数据精度、时空分辨率、时延等。本文将有助于推进遥感技术在数字孪生流域建设中的应用。
传感器设计和数据分析技术的进步使遥感系统变得实用,并可用于研究和管理沿海生态系统,如湿地、河口和珊瑚礁。多光谱和高光谱成像仪可用于绘制沿海土地覆盖图、有机/无机悬浮颗粒浓度以及沿海水域溶解物质。热红外扫描仪可以准确绘制海面温度图并绘制沿海洋流图,而微波辐射计可以测量海洋盐度、土壤湿度和其他水文参数。雷达成像仪、散射仪和高度计提供有关海浪、海风、海面高度和沿海洋流的信息,这些信息对沿海生态系统有重大影响。使用机载光探测和测距系统,即使在中等浑浊的沿海水域也可以绘制水深图。由于沿海生态系统具有很高的空间复杂性和时间变化性,因此经常必须从卫星和飞机上对其进行观察,以获得所需的空间、光谱和时间分辨率。需要使用船舶、浮标和现场仪器以及有效的采样方案来校准和验证遥感信息,从而实现可靠的现场数据收集方法。本文的目的是概述可用于沿海生态系统研究的实用遥感技术。