土壤采样技术是精准农业规模化的必要基础,而土壤采样装备日趋多元化。

  为了更好地开展土壤采样工作,在分析中科院水保所土壤采样器的基础上,结合现有电动螺旋压力机传动形式,将原有采集器由重力锤击式改为螺旋传动与齿轮传动相结合,从而实现了手动操作到电机驱动的转变,既省时又省力。为完善采集工作,在刮土清理和定位方式上加以改进,提高了整机工作可靠性。

  分析了设计过程中遇到的结构问题,并进行讨论,从而为土壤采样器相关结构改进工作提供参考。

  通过LS-PREPOST后处理软件得出了土体中应力场的分布图,分析了土体中的应力分布,分析了贯入时对土样的扰动情况:采样过程中,土体的轴向压缩量在采样筒头部与土壤接触处最大,而土样中心部位较小。

  土壤采样是精准农业体系中的重要组成部分。设计了借助有限元软件ABAQUS建立了2种典型的能反映采样器刃部结构形式的土体模型,研究分析了土壤采样器压入对土体产生的扰动影响,土壤采样器结构对压入过程中土体单元的应变的影响,对提高采样质量、压入效率、优化土壤采样器设计具有实际意义。

  田土壤采样器可以通过对农田土壤的提取,对其温度、湿度和养分等指标参数情况进行分析,通过改善农作物的生长环境,来提高农作物的产量。

  为了实现土壤环境信息的实时监测,将多核DSP处理器和大数据分析技术引入到了农田土壤采样器的设计上,通过数据处理系统的改进使土壤采样器具有更快的数据采集、处理和传输速度,从而提高采样分析效率和分析的准确性。为了验证该方法的可行性,以土壤温度的实时监测为例,对土壤采样器进行了测试,并将数据传送到远程端。

  测试结果表明:土壤采样器可以成功地返回不同测量距离和深度的数据,可以满足土壤大数据监测的需求。