劉銀秀，陳 寧，劉 瑩，匡曉為

（湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心，武漢 430070）

土壤主要由無機(jī)物（45%）、有機(jī)物（5%）、空氣（12%）和水分（38%）4種成分組成［1］。中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，土壤作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最基本生產(chǎn)資料，其水分含量是關(guān)鍵的物理參數(shù)，在農(nóng)作物的水分吸收和養(yǎng)分交換過程中起著至關(guān)重要的作用［2，3］。此外，土壤水是聯(lián)系地表水和地下水的紐帶，還能通過改變地表反照率、土壤熱容量以及向大氣輸送潛熱和感熱等方式對(duì)氣候變化和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響［4-8］。因此，準(zhǔn)確測(cè)量和訂正土壤水含量具有重要的實(shí)際意義和科學(xué)價(jià)值。

土壤水分的測(cè)量方法分為直接法和間接法。直接法即直接測(cè)量土壤中的重量含水量和容積含水率，最常見的方法為烘干稱重法，測(cè)量準(zhǔn)確，但耗時(shí)長(zhǎng)，不具備實(shí)時(shí)性；間接法則是利用土壤中水分所具有的某些特性來間接推求出土壤含水量，主要包括頻域反射測(cè)量法（FDR）、時(shí)域反射測(cè)量法（TDR）、張力計(jì)測(cè)量法等［9-14］。中國(guó)土壤水分自動(dòng)觀測(cè)站布設(shè)的DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀采用的是FDR測(cè)量技術(shù)，該方法具有測(cè)量速度快、測(cè)量精度高，同一地點(diǎn)下可以連續(xù)多次測(cè)量且不破壞土壤等優(yōu)點(diǎn)［15］。但在DZN3型儀器測(cè)量值轉(zhuǎn)換為土壤容積含水率終值的過程中，需根據(jù)公式Y(jié)=A0+A1X進(jìn)行訂正，其中，A0和A12個(gè)訂正系數(shù)由各站點(diǎn)的人工觀測(cè)資料來確定。由于自動(dòng)測(cè)量?jī)x器與人工觀測(cè)的原理不同，并且可能存在自動(dòng)站設(shè)備不穩(wěn)定和人工觀測(cè)誤差等因素，導(dǎo)致訂正系數(shù)存在一定的不確定性［16］。有研究指出，在進(jìn)行人工與自動(dòng)觀測(cè)的土壤水分對(duì)比工作時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)土壤水分總的平均絕對(duì)誤差值偏大時(shí)，要分析分層次土壤水分平均絕對(duì)誤差值是否存在異常，如果分層次有異常，就需要分析相對(duì)應(yīng)的人工土壤水分觀測(cè)的4個(gè)土壤重量含水量是否有異常［17］。研究發(fā)現(xiàn)，儀器和人工測(cè)量誤差是造成江蘇省土壤水分觀測(cè)平均絕對(duì)誤差值偏大的重要原因。針對(duì)土壤水分觀測(cè)資料的質(zhì)量控制也開展了許多研究，有學(xué)者采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，分析不同深度人工觀測(cè)土壤水分資料的歷年分布和極值狀況，確定各層土壤水分資料的閾值并應(yīng)用于自動(dòng)土壤水分觀測(cè)業(yè)務(wù)，以提高土壤水分資料的應(yīng)用價(jià)值［18］。張喜英等［19］利用觀測(cè)數(shù)據(jù)建立了適合于常德市的土壤水分閾值和質(zhì)量控制方案。對(duì)于特定型號(hào)的傳感器，有學(xué)者采用更加細(xì)致的分階段方法進(jìn)行標(biāo)定［20-24］。以往自動(dòng)土壤水分資料的質(zhì)控研究中，質(zhì)控對(duì)象主要是訂正后的土壤容積含水率及其衍生要素（如土壤相對(duì)濕度、重量含水率、有效水分貯存量等），關(guān)于土壤容積含水率器測(cè)值、標(biāo)定方程系數(shù)質(zhì)量控制的研究較少。因此，本研究首先對(duì)監(jiān)利土壤水分自動(dòng)站的歸一化頻率和容積含水率器測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而對(duì)容積含水率訂正公式中A0和A12個(gè)訂正系數(shù)的取值范圍進(jìn)行了探究。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本研究資料來源于湖北省氣象信息保障中心，主要為湖北省46個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站的氣象資料和土壤水分資料。

中國(guó)氣象局陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)（CLDAS-VI.0）由陸面驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)融合和陸面模式模擬兩部分組成［25］。基于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，選取Canrmmity Land Model 3.5（CLM 3.5）作為CLDASVI.0系統(tǒng)的陸面模式進(jìn)行模擬試驗(yàn)，學(xué)者對(duì)土壤模擬評(píng)估結(jié)果較好。為研究需要，利用從國(guó)家氣象信息保障中心獲取的CLDAS 6.25 km網(wǎng)格距5個(gè)層次的格點(diǎn)逐小時(shí)土壤水分資料，選取2016年7月至2017年12月逐小時(shí)CLDAS土壤容積含水率數(shù)據(jù)，采用水平雙線性內(nèi)插、垂直線性內(nèi)插的方法，插值到湖北省46個(gè)自動(dòng)土壤水分站點(diǎn)、8個(gè)層次。

1.2 觀測(cè)儀器及數(shù)據(jù)處理

自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站逐小時(shí)資料包含4個(gè)要素，即土壤容積含水率、土壤相對(duì)濕度、土壤重量含水率和土壤有效水分貯存量，均為整點(diǎn)小時(shí)前土壤測(cè)量深度10 cm的平均值。土壤測(cè)量深度共有8層，分別為10、20、30、40、50、60、80、100 cm。FDR系列的土壤水分儀利用電磁脈沖原理，根據(jù)電磁波在土壤中傳播頻率來測(cè)試土壤的表觀介電常數(shù)（ε），利用傳感器在不同土壤含水量中的SF（歸一化頻率）變化來得到土壤容積含水率（θv），兩者的關(guān)系如式（1）所示。

式中，a、b為待定參數(shù)；SF為土壤水分傳感器采集的信號(hào)經(jīng)處理后的歸一化頻率。

Sentek公司DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀出廠時(shí)所提供的歸一化頻率和容積含水率之間的關(guān)系如式（2）所示。

式中，A=0.195 7；B=0.404；C=0.028 52。

由式（2）可推導(dǎo)出：

容積含水率儀器測(cè)量值與人工測(cè)定值呈2次函數(shù)關(guān)系，通過擬合方程（訂正公式），對(duì)每一測(cè)量層的儀器原始值進(jìn)行數(shù)據(jù)訂正。訂正后如式（4）所示。

式中，X為儀器測(cè)量值θv，Y為人工測(cè)定值或終值。

根據(jù)Taylor中值定理［14］，如果函數(shù)f(x)在含有x0的某個(gè)開區(qū)間（a，b）內(nèi)具有直到（n+1）階的導(dǎo)數(shù)，則對(duì)任一X∈(a,b)有：

式（4）中，Y相當(dāng)于f（x），其最高導(dǎo)數(shù)的階數(shù)為2階，故取n=1。

f（x）按(x-x0)的冪展開的帶有Peano余項(xiàng)的n階泰勒公式［14］。

因此有(X-X0)+ο[ (X-X0)]，忽略無窮小量，整理得Y≈(B0-B2X02)+(B1+2B2X0)X，實(shí)際應(yīng)用中，令

得到實(shí)際訂正公式（也稱標(biāo)定方程）為：

對(duì)湖北省監(jiān)利站2020年3—4月的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。以歸一化頻率、土壤容積含水率訂正系數(shù)、土壤水分物理系數(shù)為原始資料；由式（3）計(jì)算器測(cè)容積含水率；由式（5）計(jì)算容積含水率終值（也稱訂正后的土壤容積含水率）。用每天20：00的土壤容積含水率資料代表當(dāng)天土壤容積含水率的日值。

相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法如下。

設(shè)SF(h,d1)分別表示h厘米、日期d1的歸一化頻率，SF(h,d2-d1)表示h厘米、日期d2的歸一化頻率比日期d1的增加值，則有：

用f(h)表示h厘米、日期d2比日期d1的歸一化頻率的增加百分比。

對(duì)容積含水率終值的統(tǒng)計(jì)方法同式（6）、式（7）。基本統(tǒng)計(jì)對(duì)象由“歸一化頻率”變?yōu)榱恕叭莘e含水率終值”。

60 cm容積含水率逐日增值由式（8）求得。

式中，Q(d)代表當(dāng)日60 cm器測(cè)容積含水率；Q(d-1)代表前一日60 cm器測(cè)容積含水率，Δ[ ]Q(d)代表當(dāng)日60 cm器測(cè)容積含水率增值。當(dāng)Δ[Q(d)]＜0時(shí)，表示比前一日器測(cè)容積含水率減少。訂正后的容積含水率增值的計(jì)算方法依此類推。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)現(xiàn)A1出現(xiàn)負(fù)值和＜0.1的小值不合理——以監(jiān)利站、房縣站為例

2.1.1 監(jiān)利站降水和歸一化頻率實(shí)況 監(jiān)利站2020年3—4月逐日降水量情況如下，3月10—24日無降水，3月25日雨量54.5 mm，4月12—17日無降水，4月18—20日的日雨量依次為22.6、7.5、26.7 mm。

監(jiān)利站8個(gè)層次的2020年3—4月逐日20：00傳感器歸一化頻率及日雨量折線如圖1所示。利用圖1中的SF，計(jì)算每一個(gè)對(duì)應(yīng)的器測(cè)容積含水率。如3月24日60 cm歸一化頻率SF=0.836 7，代入式（3）得容積含水率器測(cè)值為33.410；再將A0=65.554，A1=-0.745 3，代入式（5）得到容積含水率終值40.61。

圖1 監(jiān)利站2020年3—4月逐日各層土壤歸一化頻率及日降水量日序變化

2.1.2 監(jiān)利站2次強(qiáng)降水后歸一化頻率、容積含水率終值增值分析3月25日、4月18—20日是監(jiān)利站2次強(qiáng)降水過程。監(jiān)利站2次強(qiáng)降水后歸一化頻率增加百分比如表1所示，2次強(qiáng)降水后容積含水率終值的增加百分比如表2所示。

由表1和表2可見，2次強(qiáng)降水過程后，8個(gè)層次中除土壤測(cè)量深度60 cm外，土壤歸一化頻率、容積含水率終值的綜合增加百分比均為正值。60 cm土壤綜合增加百分比為1.14%，但容積含水率增加百分比為-1.82%，也就是說出現(xiàn)大的降水后，容積含水率下降，且降幅較大。對(duì)于以上歸一化頻率值對(duì)降水正響應(yīng)、容積含水率終值對(duì)降水負(fù)響應(yīng)的情況，從考察器測(cè)容積含水率對(duì)降水的響應(yīng)情況來追根溯源。

表1 監(jiān)利站2次強(qiáng)降水后歸一化頻率增值情況

表2 監(jiān)利站2次強(qiáng)降水后容積含水率終值增值情況

2.1.3 土壤容積含水率斜率項(xiàng)訂正系數(shù)A1為負(fù)值的表現(xiàn)與討論 監(jiān)利站2020年3月土壤測(cè)量深度60 cm容積含水率逐日增值如表3所示。從表3可見，2—31日“器測(cè)容積含水率增值”和“訂正后容積含水率增值”30對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)完全相反。如3月25日強(qiáng)降水后，器測(cè)容積含水率比前一天增加了1.118，訂正后的容積含水率比前一天卻減少了0.83。監(jiān)利站土壤測(cè)量深度60 cm容積含水率標(biāo)定方程截距A0和斜率A1分別為65.554、-0.745 3。相反地是，監(jiān)利站土壤測(cè)量深度60 cm外的7個(gè)層次斜率系數(shù)A1均大于0。

表3 監(jiān)利站2020年3月60 cm容積含水率逐日增值 （單位：%）

在標(biāo)定方程式（5）中，器測(cè)容積含水率、容積含水率終值隨時(shí)間變化，均是時(shí)間的函數(shù)。在標(biāo)定方程兩邊同時(shí)對(duì)時(shí)間t求偏導(dǎo)數(shù)：

因此，標(biāo)定方程式（5）中，斜率A1實(shí)際上是將器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的增值放大的倍數(shù)。當(dāng)A1＜0時(shí)，容積含水率終值和器測(cè)容積含水率的隨時(shí)間變化呈反位相，即當(dāng)器測(cè)容積含水率隨時(shí)間增加時(shí)，容積含水率終值卻隨時(shí)間減少，這樣就違背了DZN系列土壤水分站測(cè)濕工作原理。

2.1.4 訂正系數(shù)A1＜0.1時(shí)的表現(xiàn) 房縣站2020年7—10月10 cm標(biāo)定方程式（5）的斜率項(xiàng)A1=0.005 7，截距項(xiàng)A0=25.604。房縣站2020年7—10月土壤測(cè)量深度10 cm逐小時(shí)容積含水率終值與降水量的變化見圖2。由圖2可以看出，因斜率項(xiàng)太小，容積含水率終值大小基本受截距項(xiàng)左右，穩(wěn)定在25%左右。故土壤容積含水率斜率項(xiàng)訂正系數(shù)A1不能太小。

有鑒于清季官場(chǎng)用人亂象和運(yùn)作機(jī)制的紊亂，北京臨時(shí)政府認(rèn)為在改建共和之際，用人行政不能新瓶裝舊酒，理當(dāng)有革故鼎新之氣象。據(jù)《大公報(bào)》載，“目前袁總統(tǒng)特諭親族及幕友人等，現(xiàn)改共和政體，革故鼎新，自應(yīng)除百弊，凡有用人行政，原屬公權(quán)，殊非一人之私，嗣后簡(jiǎn)任官缺均須選用賢才，汝等各宜自愛，不準(zhǔn)徇情濫舉，援引私人”⑧。袁世凱頒布命令，主張“以慎重用人為要素”，決計(jì)概不起用因贓私而去任的舊清大員，將劣跡照章，并對(duì)這些前清舊員另單存記，總計(jì)20多名，“以防日久有人推薦，混跡其間”。⑨

圖2 房縣站2020年7—10月土壤測(cè)量深度10 cm逐小時(shí)容積含水率終值與降水量時(shí)序變化

2.2 土壤容積含水率2個(gè)訂正系數(shù)的界限值

2.2.1 訂正系數(shù)的界限值初值的確定 在標(biāo)定方程式（5）中，器測(cè)容積含水率X大于0。A1既不能為負(fù)值，也不能太小。根據(jù)相關(guān)研究，容積含水率的上限值為60%（土壤水分自動(dòng)站逐小時(shí)資料質(zhì)量控制方案（2016版）國(guó)家氣象信息中心）。此外，根據(jù)式（3），繪制湖北省容積含水率（%）與歸一化頻率關(guān)系（圖3）。歸一化頻率的上限值是100%（也就是1）。由圖3可見，當(dāng)容積含水率為53%時(shí)，歸一化頻率SF超過1。

由式（2）可知，歸一化頻率SF大于0.028 52，當(dāng)SF=0.028 746 5時(shí)，器測(cè)容積含水率為2%（圖3）。除非是在極度沙漠化地區(qū)，器測(cè)容積含水率的極小值應(yīng)該不會(huì)小于2%，故設(shè)器測(cè)容積含水率的下限值為2%。

圖3 湖北省歸一化頻率與容積含水率的關(guān)系

假設(shè)實(shí)際容積含水率隨時(shí)間的增值為50%，相應(yīng)的器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的增值僅為5%；或者實(shí)際的容積含水率隨時(shí)間的增值僅為5%，相應(yīng)的器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的增值卻為50%，器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的增值與實(shí)際的容積含水率隨時(shí)間的增值被放大（縮小）10倍，器測(cè)容積含水率就失去了它自身的意義。這種情況下，需要從儀器的性能、安裝環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定角度找原因。

不妨將器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的增值與實(shí)際的容積含水率隨時(shí)間的增值的放大（縮?。┍稊?shù)達(dá)10倍作為A1界限值標(biāo)準(zhǔn)。

以X、Y、A1的界限值確定A0的界限值。

根據(jù)式（5）可得：

由表4可知，A0的范圍太大，遠(yuǎn)超出了Y的界限值。在式（5）中，Y的組成主體應(yīng)該是A1X，其次才是A0。放寬A0在Y中的占比到60%以下，則有

表4 土壤容積含水率2個(gè)訂正系數(shù)的界限值試算

綜上所述，A0、A1的界限值分別為-36＜A0＜36、0.1＜A1＜10。

2.2.2 湖北省訂正系數(shù)界限值的經(jīng)驗(yàn)值 根據(jù)湖北省46個(gè)自動(dòng)土壤水分站（每站土壤測(cè)量深度分別為10、20、30、40、50、60、80、100 cm，共8個(gè)層次）A0和A1土壤容積含水率訂正系數(shù)在實(shí)際中的表現(xiàn)，得出一般情況下湖北省土壤容積含水率訂正系數(shù)閾值。

以10～30 cm為淺層，40～50 cm為中層，80～100 cm為深層，平原低洼地區(qū)60 cm為深層，鄂西北、山地丘陵地區(qū)60 cm為中層。湖北省土壤平均情況是上干下濕，且一般來說，淺層土壤濕度受降水、氣溫、光照的影響最大，變幅也最大；深層土壤濕度大，且變幅最?。恢袑油寥罎穸茸兎橛跍\層、深層之間。

根據(jù)湖北省歷年人工土壤水分觀測(cè)資料，同時(shí)考慮強(qiáng)降雨積水后的過飽和狀態(tài)（因人工取土?xí)r土鉆不可能取出過飽和的水滴），得出湖北淺層土壤相對(duì)濕度年變幅在40%～80%；中層土壤相對(duì)濕度年變幅在20%～70%；深層土壤相對(duì)濕度年變幅在10%～60%。一般情況下，湖北省飽和狀態(tài)下（非過飽和狀態(tài)）容積含水率的值為36%～45%。

容積含水率變幅=飽和狀態(tài)容積含水率×相對(duì)濕度變幅。

由相對(duì)濕度變幅、湖北省飽和容積含水率的范圍值推導(dǎo)出容積含水率變幅，見表5。如淺層容積含水率變幅百分率的下限為14.4%；淺層容積含水率變幅的上限為36.0%。

計(jì)算湖北省2016年7月到2017年12月所有觀測(cè)站（層）的器測(cè)容積含水率與容積含水率終值小時(shí)值的相關(guān)系數(shù)r1，如不出現(xiàn)特殊情況（比如更換儀器感應(yīng)探頭），理想狀況下其相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近1。

利用2013年經(jīng)過質(zhì)量控制的中國(guó)氣象局業(yè)務(wù)化自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站實(shí)況數(shù)據(jù)、青藏高原試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)及國(guó)際同類產(chǎn)品對(duì)CLDAS模擬結(jié)果進(jìn)行評(píng)估［21］，結(jié)果表明，從各省以及全國(guó)平均結(jié)果來看，相關(guān)系數(shù)普遍在0.8以上。

計(jì)算湖北省2016年7月到2017年12月所有觀測(cè)站（層）的器測(cè)容積含水率與CLDAS容積含水率小時(shí)值的相關(guān)系數(shù)（r2）。r2越大，認(rèn)為器測(cè)容積含水率值越能夠正確地反映土壤水分的變化方向，儀器性能好、安裝維護(hù)也到位。

計(jì)算湖北省2016年7月到2017年12月所有站（層）器測(cè)容積含水率的極差（最大值與最小值相減）、容積含水率終值的極差、CLDAS容積含水率的極差。

挑取r1＞0.8、r2＞0.6且容積含水終值的極差位于表5中對(duì)應(yīng)層次“容積含水率變幅加寬”上、下限內(nèi)的站（層）的資料，統(tǒng)計(jì)湖北省A0、A1界限值實(shí)況。由表5可見，湖北省A1的取值范圍為（0.294 9，1.531 1）；A0的取值范圍為（-19.823，34.785）。將上述范圍略作擴(kuò)大，一般情況下，湖北省土壤容積含水率2個(gè)訂正系數(shù)的界限值為0.25＜A1＜1.57、-20＜A0＜35。以下是2個(gè)相關(guān)實(shí)例。

在表6中，“sf_dif”表示歸一化頻率的極差；“sw_dif”表示容積含水率器測(cè)值的極差；“obs_dif”表示容積含水率終值的極差；“cldas_dif”表示CLDAS容積含水率的極差。

表6 麻城、竹溪站各層土壤水分極差情況

麻城站土壤測(cè)量深度100 cm容積含水率器測(cè)值極差“sw_dif”大于土壤測(cè)量深度50、60、80 cm，違背了淺層土壤濕度變幅大于深層的常理，土壤測(cè)量深度100 cm對(duì)應(yīng)A1的值為0.294 9，將其器測(cè)容積含水率的變幅壓縮至原來的約1/3。麻城站土壤測(cè)量深度100 cm是訂正效果較好的例子，如圖4所示。

圖4 麻城站2020年7—10月逐小時(shí)容積含水率器測(cè)值與降水量時(shí)序變化

由圖5可以看出，在排除套管進(jìn)水的前提下，竹溪站土壤測(cè)量深度60、80、100 cm器測(cè)容積含水率3條線起伏大體一致。仔細(xì)觀察，各時(shí)間點(diǎn)土壤測(cè)量深度60、80、100 cm器測(cè)容積含水率依次由小到大；每次降水后的土壤測(cè)量深度60、80、100 cm器測(cè)容積含水率上升時(shí)間點(diǎn)依序后推，并且上升幅度依次由大到?。幻看谓邓Ｖ购笸寥罍y(cè)量深度60、80、100 cm器測(cè)容積含水率下降時(shí)間點(diǎn)依序后推，并且下降幅度依次由大到小，真實(shí)反映了土壤水分的變化。土壤測(cè)量深度100 cm對(duì)應(yīng)A1=0.154 8，訂正后的容積含水率變幅不到器測(cè)容積含水率變幅的1/6，訂正效果適得其反。因竹溪站土壤測(cè)量深度100 cm不符合r1＞0.8、r2＞0.6的標(biāo)準(zhǔn)，未被納入表5中A0、A1界限值實(shí)況統(tǒng)計(jì)。

圖5 竹溪站2020年1—4月逐小時(shí)土壤測(cè)量深度60～100 cm容積含水率器測(cè)值、土壤測(cè)量深度100 cm終值及降水量時(shí)序變化

表5 湖北省土壤各層次容積含水率年極差（變幅）對(duì)應(yīng)A0、A1界限值

3 小結(jié)

DZN3型土壤水分自動(dòng)站測(cè)濕中，將土壤容積含水率器測(cè)值轉(zhuǎn)換為終值的標(biāo)定方程為Y=A0+A1X。在實(shí)際工作中，各種因素均可能會(huì)造成容積含水率訂正系數(shù)A0和A1的不準(zhǔn)確或者錯(cuò)誤，這2個(gè)系數(shù)的閾值范圍是進(jìn)行土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量控制的重要參考。

1）A1＜0違背了DZN系列土壤水分站測(cè)濕工作原理，且A1不能太小。本研究通過對(duì)湖北省監(jiān)利站2020年3—4月2次強(qiáng)降水過程出現(xiàn)前后自動(dòng)站測(cè)濕資料的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)A1＜0時(shí)，容積含水率終值和器測(cè)容積含水率隨時(shí)間的變化呈反位相。也就是說當(dāng)器測(cè)容積含水率隨時(shí)間增加時(shí)，容積含水率終值會(huì)隨時(shí)間減少，這樣就違背了DZN系列土壤水分站測(cè)濕工作原理。從房縣站2020年7—10月10 cm逐小時(shí)容積含水率終值與降水量的變化分析，如果斜率項(xiàng)A1太小，容積含水率終值會(huì)穩(wěn)定在A0附近。故土壤容積含水率斜率項(xiàng)訂正系數(shù)A1不能太小。

2）湖北省2個(gè)系數(shù)的閾值范圍為A0（-20＜A0＜35）和A1（0.25＜A1＜1.57）。通過對(duì)Sentek公司DZN3型自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀出廠時(shí)提供標(biāo)定頻率和容積含水率之間的關(guān)系公式進(jìn)一步推導(dǎo)分析，得出了2個(gè)系數(shù)的閾值范圍分別為A0（-36，36）和A1（0.1，10）。結(jié)合湖北省實(shí)際情況，得出湖北省2個(gè)系數(shù)的閾值范圍為A0（-20，35）和A1（0.25，1.57）。文中對(duì)2個(gè)系數(shù)閾值范圍逐步設(shè)定過程，可能對(duì)儀器的性能要求較高，加之湖北省已有的系數(shù)樣本個(gè)例有限，相關(guān)問題還有待進(jìn)一步探討。

3）提高標(biāo)定系數(shù)質(zhì)量的建議。①作好田間標(biāo)定對(duì)比觀測(cè)，建議進(jìn)行鄰站對(duì)比、單站雙套站對(duì)比；②加強(qiáng)對(duì)特殊狀況，如土壤空虛層、儀器套管安裝貼合狀態(tài)不良、套管內(nèi)部空間的干燥劑失效、底部積水、部分觸點(diǎn)銹蝕等相關(guān)數(shù)據(jù)特性的分析；③出臺(tái)類似《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》中地溫場(chǎng)維護(hù)整理規(guī)定的土濕場(chǎng)整理規(guī)定（包括表層松土、植被狀況等）。田間標(biāo)定方法中，人工與自動(dòng)土壤水分對(duì)比觀測(cè)資料是計(jì)算訂正系數(shù)A0和A1的基礎(chǔ)。人工每次觀測(cè)的是土壤重量含水率，它需要乘以土壤容重才能得到容積含水率，故除了要保障每次土壤重量含水率的數(shù)據(jù)正確，作為常數(shù)的土壤容重大小更應(yīng)該真實(shí)可靠。