农田气象_农田气候观测仪

1.农业地质研究进展

2.怎样使用测绘仪？

3.农业气象学的研究领域

4.怎样进行农田小气候观测

常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速。但对于飞行来说,还包括垂直运动分量,即所谓垂直或升降气流。阵风(又称突风)则是在短时间内风速发生剧烈变化的风.气象上的风向是指风的来向，航行上的风向是指风的去向。在气象服务中，常用风力等级来表示风速的大小。英国人F.蒲福于1805年所拟定的“蒲福风级”将风力分为 13个等级(0～12级)。自1946年,风力等级又增加到18个（0～17级）。风和阵风对飞机飞行影响很大。起飞和着陆时必须根据地面的风向和风速选择适宜的起飞、着陆方向；飞行中必须依据空中风向和风速及时修正偏流，以保持一定的航向和计算出标准的飞行时间；修建机场时必须根据风的气候资料确定跑道方位。另外,风对飞机飞行性能也有明显影响,例如飞机逆风飞行时，飞机升力将会增加。阵风则对飞机飞行载荷产生显著的影响，在飞行器的设计中需要给出描述阵风的模型和强度标准。

风的定义

相对于地表面的空气运动,通常指它的水平分量,以风向、风速或风力表示。风向指气流的来向，常按16方位记录。风速是空气在单位时间内移动的水平距离，以米／秒为单位。大气中水平风速一般为 1.0～10米／秒，台风、龙卷风有时达到102米/秒。而农田中的风速可以小于0.1米/秒。风速的观测资料有瞬时值和平均值两种，一般使用平均值。风的测量多用电接风向风速计、轻便风速表、达因式风向风速计，以及用于测量农田中微风的热球微风仪等仪器进行；也可根据地面物体征象按风力等级表估计。

风的成因

形成风的直接原因，是气压在水平方向分布的不均匀。风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响，表现形式多种多样，如季风、地方性的海陆风、山谷风、焚风等。简单地说，风是空气分子的运动。要理解风的成因，先要弄清两个关键的概念：空气和气压。空气的构成包括：氮分子（占空气总体积的78%）、氧分子（约占 21%）、水蒸汽和其他微量成分。所有空气分子以很快的速度移动着，彼此之间迅速碰撞，并和地平线上任何物体发生碰撞。

气压可以定义为：在一个给定区域内，空气分子在该区域施加的压力大小。一般而言，在某个区域空气分子存在越多，这个区域的气压就越大。相应来说，风是气压梯度力作用的结果。

而气压的变化，有些是风暴引起的，有些是地表受热不均引起的，有些是在一定的水平区域上，大气分子被迫从气压相对较高的地带流向低气压地带引起的。

大部分显示在气象图上的高压带和低压带，只是形成了伴随我们的温和的微风。而产生微风所需的气压差仅占大气压力本身的1%，许多区域范围内都会发生这种气压变化。相对而言，强风暴的形成源于更大、更集中的气压区域的变化。

农业地质研究进展

人造卫星的用途：

（1）气象卫星：从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星气象观测系统的空间部分。卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，并将其转换成电信号传送给地面站。

（2）地球观测卫星：地球观测卫星，泛指用于对地球与环境进行遥感的各种人造地球卫星和航天器。对地观测卫星主要包括气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、轨道航天站以及其他特殊用途的卫星。人们可以利用地球观测卫星进行监测以获取大面积观测数据最终可有效达到综合地分析资料。

（3）天文卫星：天文卫星是用来观测宇宙天体和其他空间物质的人造地球卫星。天文卫星在离开地面几百千米或更高的轨道上运行，因为没有大气层的阻挡，卫星上所载的仪器能接收到来自天体的从无线电波段到红外波段、可见光波段，是人类安置在太空的“千里眼”。

（4）应用卫星：直接为国民经济和军事服务的各类人造地球卫星的通称。很显然，通信卫星是应用卫星中的一种。

（5）广播卫星：广播卫星是指直接向用户转播音频、和数据等信息的通信卫星。具有信息单向传输、一发多收等特点。广播卫星是一种专用的通信卫星，主要用于电视广播。它起到空间广播发射台的作用。

怎样使用测绘仪？

(一)国外农业地质研究进展

“农业地质”(agro-geology)一词最早是由德国学者法鲁(F.A.Fellow)和李希霍芬(F.V.Richthofen)于19世纪中叶提出的，没有明确的定义，只是用于解释岩石风化与土壤的形成关系。20世纪初国际地质学界广泛注意了农业地质研究，曾在欧洲召开过多次国际性会议。1907年匈牙利科学院地质研究所建立了世界上第一个从事农业地质研究的机构——农业地质部，该机构把土壤地质调查、填图和土壤成因与分类作为主攻方向。

20世纪的前50年时间里，先后有英美的地质学家著书讲授农业地质学，如1916年英国剑桥大学 R.H.Rastll 出版的《农业地质》、1946年美国路易斯安那州立大学F.V.Emeison出版的《农业地质学》。这两本书的初衷都是给从事农业研究的人员介绍地质学的知识，如岩石、矿物、构造等。这些都说明当时的农业地质主要是地质学的知识和认识渗透于土壤研究或直接服务于农业。

20世纪30年代，K.Troll首次提出了“地质生态学”这一术语，现在一般把这一概念理解为研究作为环境系统构成部分和生物圈的物质基础的地质圈及其内在自然和人类活动成因因素影响下所发生变化的科学。区域生态地质调查工作以俄罗斯(前苏联)做得比较系统，已经完成了俄罗斯全境内14张1：500万生态地质图。20世纪50年代后，随着世界人口、、环境矛盾的日益突出，环境地质学(Betzf，1962)逐渐兴起，相当多的农业地质问题被列入环境地质的范畴。

直到12年，美国地质调查所为了统一学科概念，将农业地质解释为应用于农业需要的地质学，勘查土壤的成因和成分、肥料矿产、地下水分布及特征等，属于应用地质学范畴。目前，在国外，农业地质通常被解释为“服务于农业的地质学”，研究影响土壤形成与分布的地质过程，以及地质材料作为保持和提高土壤生产力的手段在农业和林业系统中的应用。主要工作涉及岩石和矿物的农用研究与开发、盐碱地土壤调查与改良、农作物和畜牧生产与地球化学元素关系的研究等，后者更是进一步推进了农业地质研究工作的深入。

1.农用矿物肥料的开发利用

岩石和矿物在农业上的应用至今已有几个世纪了，但是 Missous(1853，1854)、Hensel(1890，1894)等开创了基于“面包来源于岩石”这一思想的农业研究。Keller(1948)、Keller等(1963)则开创了岩石农用理论研究和实践工作的新时期，随后的研究者还有Fyfe及其同事(Fyfe，1981，1987，1989，2000；Chesworth等，1983，1985；Van Straaten和Chesworth，1985；Van Straaten和Pride，1993)。20世纪80年代早期，国际发展研究中心资助了第一个农业地质——坦桑尼亚-加拿大农业地质(Chesworth等，1985，1989)。

前苏联地质部门在解决矿物肥料方面开展了大量工作。比如为了在西西伯利亚建立起农业化学工业可靠的矿物原料基地，1983年2月在托木斯克召开了有俄罗斯联邦地质部以及其他部门的代表参加的关于在托木斯克地区发展泥炭工业的会议，主要目的之一是研究泥炭作为农肥用于农业生产上的前景以及地质部门在本地区勘探这种的可能远景。后来前苏联地质勘探工会新西伯利亚地区委员会等单位于年在新西伯利亚联合召开了“西伯利亚农业化学原料的地质和地理以及第十一和十二个五年期间其应用的可能途径”的专题讨论会，研究农业化学工业矿物原料基地的状况，对最近几年矿物原料基地的发展提出了具体建议。阿塞拜疆一铝厂利用明矾石年产氢氧化铝16×104t、钾肥17×104t、硫酸35×104t。

2.盐碱地土壤调查与改良

前苏联为解决全国粮食问题，开展了大量的盐碱地改良研究与试验工作。1960年，前苏联学者B.A.柯夫达的著作《中国之土壤与自然条件概论》在中国问世，总论了中国的土壤形成条件及特征，还对我国各地的主要土类、特别是盐渍土作了较详细的论述，并以主要的农场为例，提出了利用方面存在的问题和解决的办法。20世纪60年代，前苏联罗杰(А.А.Pοде)和柯夫达(В.A.Ковда)等人的土壤盐碱地调查与改良研究认为：灌区和非灌区盐渍土壤是在以经由植物或从地表蒸发的毛管上升液流为主的条件下形成的；草原和荒漠区的盐渍土和碱化土的形成，则是由于土壤地下水平衡过程中以蒸发为主的缘故；森林植被下冲洗型土壤水分状况能使一些物质从土壤剖面中淋溶，从土层和风化壳深层完全淋失；在森林草原条件下，土壤水分状况是一个过渡类型。B.A.柯夫达等出版的《盐碱土地普查与改良》，曾对我国的盐碱地改良工作产生过很大的影响。

3.农业地球化学研究

西欧、北美等国主要开展了农、林作物与地球化学元素关系的研究，编制了农业地球化学系列图件。J.S.Webb最早将勘查地球化学方法应用于环境地球化学，研究化学元素分散、富集、迁移与分布在解决农业、畜牧业、地方病等方面的应用。J.S.Webb等对爱尔兰共和国农业研究所报道的土壤和牧草中硒、钼含量高达中毒水平的利默里克郡(Limerick)250km2范围内进行每平方公里一个样的水系沉积物取样，发现水系沉积物中硒、钼的高异常区与富含金属元素的冰碛物和页岩风化的残积物有关，且与牧草中硒、钼的高含量密切相关。喂食的干牧草中硒含量大于5mg/kg，牛、马就会逐渐地患慢性硒中毒症。据此，Webb根据水系沉积物中硒、钼的高异常，又指出了可能致使家畜发病的其他地区。

1980年，法国魏格纳等人发表了《地质与酒类》的文章，阐述了波尔多、香槟和布尔贡三个葡萄酒产区的各种葡萄的品质与气候、地质、土性及地貌的关系。他们认为波美罗尔葡萄园出产的红葡萄酒具有一种淳厚的香味，是由于土地中含有富铁氧化物的砾石；而有名的白葡萄酒则产出在上渐新统泥灰岩上的砾石层中。

苏联学者研究了微量元素在不同土壤中的分布型式和存在形式、微量元素在植物和农作物中的分布以及对植物和农作物的影响，提出了植物微量元素临界浓度的概念，指出高于和低于这个临界值就会破坏植物体内的新陈代谢，并在外观上出现不同类型的改变。如谷类作物(小麦、黑麦、燕麦)对铜、钼和锰的不足特别敏感。美国学者H.D.Chapman的研究认为，栽培植物在铜含量为1.1～41mg/kg、锌含量3.9～229mg/kg(干物质)的情况下仍能正常生长；明显不足的下限浓度为，铜0.7～10mg/kg，锌0.4～96mg/kg；上限分别为1.4～336.3mg/kg和70.8～7500mg/kg。

美国科学家D.C.Adriano1986年出版了《Trace Elements in the Terrestrial Environment》一书，系统地介绍了陆地环境中与人类密切相关的22 种微量元素——砷、硼、镉、铬、铜、铅、锰、汞、钼、镍、硒、锌以及锑、钡、铍、钴、氟、银、铊、锡、钛、钒等。每章集中论述一种或几种微量元素的经济价值、天然赋存状态、土壤-植物系统中元素的循环及其行为、植物需要量及耐毒性、饮用水和食物中元素的健康界限以及在环境中的来源等内容。近年来，来自土壤化学、环境化学等方面的学者，开展了大量有关营养元素有效性和生态效应方面的研究(详见后文)。

(二)国内农业地质研究工作进展

我国古代劳动人民认识和利用自然环境种植农作物、果树的历史可以追溯到几千年前。《周礼》(公元前5世纪至前3世纪)就记述了五地(五种地形)，即山林、川泽、丘陵、坟衍、原隰(低湿的地方)，各有其适宜栽培的果树，如山林中宜“柞栗之属”，丘陵上宜“李梅之属”等。可见中国人民在2500年前，就认识到果树与土壤的生态关系。王象晋的《群芳谱》(1621)也有“地不厌高，土肥为上，锄不厌数，土松为良”的记载，说明作物生长与土壤的关系。但是，将作物与环境的关系作为一门学科来研究，历史不过百年，这就是后来的农业地质学。

1.我国农业地质工作发展阶段

新中国成立以前，地质为农业服务主要侧重于在地质学指导下的土壤矿物、土壤成因研究，以及少量农用矿产的调查工作。近50年来，我国农业地质工作取得了长足的发展，主要可划分为三个阶段。

第一阶段：20世纪50～70年，农用服务阶段。新中国成立之初，粮食问题一直是困扰国家安全和生存的大问题。在“有收无收在于水，收多收少在于肥”的思想指导下，地质部门开展了钾矿、磷矿的调查与勘探工作，在北方半干旱、干旱地区开展了农田供水勘查、土壤侵蚀和盐碱化改良研究等工作。60～70年代完成1：5万～1：10万农田供水水文地质勘查累计约130×104km2。

第二阶段：20世纪80年代，农业地质背景服务阶段。20世纪80年代，地质矿产部成都地质矿产研究所与四川省的棉花种植专家合作，根据地质体的宜棉性调整了全省棉花布局，棉花种植面积减少40%，但产量却三年翻一番。在此期间地质矿产部多次部署开展以研究农业地质背景与名优特产为主的农业地质工作，以及新型矿物肥料和矿物饲料的勘查与开发研究。1988年，地质矿产部向院报告了关于开展地质为农业服务的工作，掀起了农业地质的第一次高潮。

第三阶段：20世纪90年代以来，农业生态地质阶段。进入90年代，“农业地质”已经演化成“农业生态地质”。“农业生态地质学”已经不是早期的“农业地质学”的概念了，已经形成了一个边缘学科的雏形。就是在这个时期(1992年)，中国地质学会成立了农业地质专业委员会。农业地质专业委员会向国际第30届地质大会介绍了我国农业生态地质研究的最新成果，受到国际同行的关注；并于19年、1998年、2000年、2002年、2003年、2004年分别在山东临淄、浙江杭州、北京、湖南长沙、广西桂林、四川成都召开了全国性学术研讨会，出版了《中国农业地学研究新进展》(1999，2001，2003)。当前开展的省部合作农业地质环境调查工作，掀起了农业地质工作的新高潮。

2.我国农业地质工作的主要进展

近年来，我国农业地质研究进展概括起来主要表现在以下五个方面。

第一，名特优农林作物的农业地质调查、评价与开发。20世纪80年代以来，名优特农林作物的农业生态地质调查与评价工作开展得有声有色，涉及百余种名优特产，主要有四川柑橘，涪陵榨菜，广西沙田柚，浙江玉环文旦(柚子)，山东肥城桃，新疆吐鲁番葡萄，河北沧州金丝小枣，广西荔枝，云南、贵州、河南和山东的烟草，滇西和浙东的茶叶，广西柳江的甘蔗，南宁的香蕉以及山东泰山(东北麓)、河北迁安、北京昌平的板栗等等，取得了丰富的成果，积累了大量数据资料，总结了不少理论认识，利用这些数据资料及其规律，寻找或发现了许多新的农林优势区，扩大了种植，也极大地促进了地方经济的发展。

第二，中低产田及牧区草场的改造。主要涉及盐碱地改良和平衡施肥两方面的工作。对中低产田及牧区草场的盐碱地改良涉及范围包括黄淮海平原、关中平原、内蒙古河套平原、银川平原、东北松辽平原、天山北麓、河西走廊等，为提高粮食产量做出了重要贡献，也积累了很多经验和理论成果。例如，黄淮海平原总土地面积约35×104km2，其中耕地约2.74×108亩，占全国总耕地面积的19%。经过30余年的持续努力，黄淮海平原治理盐碱土4000多万亩，水浇地发展到1.6×108亩，占耕地的60%左右。这项工作在河北平原、银川平原、河套平原及西北干旱地区等仍在进行，并深化为水调蓄和管理工作，涉及水-岩作用机理探索。20世纪80年代以后，我国1：20万区域化探扫面资料开始应用于环境地球化学领域，研究了Zn、Cu、Co、Mo、B等在不同地区的含量与作物产量的对应关系，寻找产生生物生长缺陷和低产的原因，总结提出当地某些元素与相应作物生长的正常、过量或缺乏的阈值。类似的研究为微肥配制与田间投放提供了技术依据，有力地促进了当地中低产田及草场的改造。

第三，农业地质环境及灾害的调查与评价。由于农业地质灾害或人为活动影响，全国各地还有一些荒山、荒坡、荒地、废旧矿坑和塌陷区、平原区的砖坑地以及干涸坑塘等，近年来引起山东、河北、湖南等地农业地质研究部门的重视。许多单位对有关区域的水土流失、土地沙化(荒漠化)、沼泽化、盐碱化、冷浸田、岩土崩塌、泥石流与洪泛淤积，以及工业三废与生活污水及化肥和农药投放过量对土地的污染等等，进行了大量的调查和评价。如针对洞庭湖区洪涝灾害的防治问题研究认为，地质构造沉降、泥沙淤积与筑堤围堰是造成渍涝严重、洪灾频繁、生态环境全面恶化的主导因素，建议实行“淤陆扩湖”的方法顺应自然，取相关工程措施营造新的协调发展的“人工-自然复合地质环境系统”，为有关方面提供了必要的决策依据。

第四，农业地质区划与农业生态地质调查。近年来，先后有四川、广西、湖北、山东、河北、河南、江西、广东、安徽、江苏、吉林、浙江、云南、贵州、辽宁等省进行了不同级别的农业地质区划。主要以行政区划为基础，以涉及气候、地形地貌及岩土结构(个别地区为地球化学和水环境)等影响开发利用农林牧土地(特别是有关农业生物生产的适宜性)的因素作为区划依据，如四川盆地棉花种植的调整和河北献县枣林种植的区划，都曾产生了极大经济效益。“九五”期间，地质矿产部在传统区域地质调查工作中增加了1：5万生态地质调查试点和1：5万农业生态地质调查试点工作，如山东临淄幅、青州幅1：5万区域地质与农业生态地质调查试点项目，河北流常幅、龙华镇幅1：5万农业生态地质调查试点项目等，都是地质部门为给农业区划提供有效服务的工作。

第五，岩矿的农业利用。由于农业经济的发展，农用岩矿的开发利用已达到了前所未有的水平，如温州化工总厂建设了综合利用明矾石的试车间，四川地质勘查局对四川及西南台地大量分布的“绿豆岩”进行了开发研究，山东省地质勘查局完成了从海水中提钾的研究任务，湖南省地质勘查局用钾长石代替部分粘土作配料回收水泥窑灰钾肥的实验已获成功。目前，国内常用的农用岩矿有沸石、蒙脱石、伊利石、高岭石、凹凸棒石粘土、海泡石、海绿石、蛭石、石灰石、白云岩、石膏、麦饭石、磷灰石、硅藻土、菱镁矿、蛇纹石、褐煤、草炭、绿豆岩、珍珠岩、凝灰岩、火山渣、浮石、火山熔岩等20多种。分别选作矿物肥料、饲料、农药及其载体，或用于改良土壤。如专用岩矿微肥、海泡石复混肥、矿物种衣剂等的成功研制，以及石灰岩、泥炭、沸石、膨润土等非常规农用矿产，都具有很好的应用前景。我国稀土异常丰富，对多种作物具有显著的增产提质作用。我国农用稀土产品已打入国际市场，为许多国家所选用。

3.我国农业地质研究的内容和方法

农业发展的迫切需要和地质工作领域的拓展，有效地推动了地学与农学的交叉渗透和农业地学理论的形成发展，已经陆续出版了一些专著，如《新疆塔里木盆地西部平原生态环境地质综合研究》、《生物的地质环境学》、《果林农业生态地质研究》、《区域地球化学与农业和健康》、《生态环境地球化学图集》、《岩土-植物大系统研究》、《元素生态地球化学及其应用》、《湖南农业地质概论》等等，主要理论进展主要体现在概念演化、研究内容、技术方法三个方面。

(1)农业地质概念及其演化

1986年李正积教授首先提出了农业地质背景的概念，认为农业生态地质背景系指同大农业(农林牧副渔)相关的地质体或岩石体和地质营力作用(内、外营力)的特殊综合；1996年他又运用现代生态学观点、系统工程学原理和其他前沿学科理论，进一步研究了岩-土-水-植物大生态系统效应。2001年曾群望等提出了生物地质环境学的概念，认为生物地质环境学是用地质学的理论和方法研究生物及其赖以生存的地质环境之间的关系，着重研究地质环境对生物影响的学科，它是生物学、地质物和环境科学等相互渗透、融合而成的边缘学科。1999年，陈梦熊院士从环境地质学的观点出发，认为生态环境地质学是把地质环境作为一个独立的非生物系统，研究在自然生态环境与社会生态环境双重影响下地质环境与人类生存环境之间的关系。

张宗祜院士认为，“农业生态地质学”已经形成了一个边缘学科的雏形，农业生态地质学是农业科学、地质学、环境科学等多学科交叉的边缘学科，可以作为地学的一个新的分支学科。农业生态地质学是研究人-农业生产-地质环境整个系统的结构、功能及其相互作用的学科，换句话说，就是研究在人为调控下，生态农业系统与地质环境间相互作用的关系，也就是研究作为生态系统组成部分的农业活动和它所处的地质环境相互作用的过程、机理，并且使它在人为调控下达到可持续发展的目的。

(2)农业生态地质学的研究内容

农业生态地质学的研究内容，主要涉及生态地质结构、生态地球化学、生态水文地质和生态经济地质四个方面，普遍关注地质背景和地质结构、岩石-土壤-植物的元素系统、大气降水-土壤水的包气带土壤溶液等的研究。近年来，技术与经济的结合研究也开始受到关注。

第一，生态地质结构研究，包括地表结构、地下岩土结构及物质、能量转换的界面，是控制农林作物最佳生长的养分“供给、输送”的格架。

1)地表结构，即地-气界面。

2)地下岩土结构，包括岩土的岩性、粒度组构、孔隙、岩石节理、破碎带、风化壳、断层或其他地质构造，以及一定深度内岩土产状或呈层序列特征及沉积相等。对于土壤，还包括其物理性质和土体构型等。

3)物质、能量转换的界面，包括：①岩-土界面，即风化壳中的岩石与风化带界面，基岩与残坡积层的接触面，土壤发生层的A、B、C层与D层(母质)的界面，用以研究营养元素的质、量、比的变化；②土-植(物)界面，即根系与周围的接触面；③水-土界面，即地下水或包气带水与气带岩土的界面。

第二，生态地球化学研究，主要是研究营养元素“供给、输送”和平衡的过程以及与生态的关系。

1)元素(或元素组合)及其含量的背景值与植物适宜含量阈值，包括：①背景值与植物适宜含量阈值；②地球化学晕，包括原生地球化学晕、次生地球化学晕和生物地球化学晕等。

2)区域“地质环境-元素平衡-生物生产”系统最佳运行的机制分析，包括：①元素平衡研究；②微量元素与生物生产研究，以改造不良土壤或培养肥力，提高产量、改进农林作物品质，增强作物的抗逆性。

3)生态地球化学区划指标和定量评价公式和系数，包括：①标志和指标；②公式和系数，如吸收系数、配比系数、供养强度、输养强度等。

4)污染与地方病。

第三，生态水文地质研究。水质、水量及潜水埋藏条件，自然降水时段与作物需水程度的协调性，以及区域水与区域农业用水量的平衡程度等，都是“农业-水、土-地质环境”系统中必须统一研究的。尤其要注意浅层地下水及其上的包气带水的运移和开发利用的研究，以至于调控技术的研究。

第四，生态经济地质研究。主要从地质学角度研究生物生产中的生态经济学问题，内容包括：①土地利用规划及区域规划研究；②农业地质灾害的防治研究；③污染对生物生产影响和对人畜疾病(包括地方病等)的防治研究；④农用岩石矿物的开发利用；⑤生态旅游地质的开发利用和保护。

(3)新技术、新方法的应用

在遥感技术土地利用现状调查、土壤侵蚀调查与规律研究、农业地质背景调查中，利用计算机技术进行农业地质地球化学元素数据处理，建立相应的农业地质环境数据库，都收到了良好的效果。例如，GIS技术用于确定需要退耕还林还草的耕地数量及空间分布，研究盐碱地改良分区等，利用“三S”技术还可编制土壤肥力退化、土壤酸化、土壤污染及土壤石质化与沙化时空变化图。此外，利用中子水分仪观测包气带水分动态，利用稳定同位素15N技术观测肥料吸收效果等，都取得了可喜的成果，还建立了野外农业地质试验基地(场)。

农业气象学的研究领域

测绘仪器是用于测绘作业设计的仪器，具有数据集、处理、输出等功能，主要应用于工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作。测绘仪器主要使用有水准仪、经纬仪和全站仪三种，下面为大家提供了三种仪器的使用方法。为了保护测绘仪器，确保测绘生产的安全顺利完成，测绘仪器的维护和保管是十分重要的，一起来了解一下相关知识吧！

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一、测绘仪器怎么用

1、水准仪

（1）安置

安置是将水准仪安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。

（2）粗平

粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。

（3）瞄准

瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。

（4）精平

精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。

（5）读数

用十字丝，截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。注意，水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行，不能颠倒，特别是读数前的符合水泡调整，一定要在读数前进行。

2、经纬仪

（1）安置

脚架调成等长并适合操作者身高，将仪器固定在三脚架上，使仪器基座面与三脚架上顶面平行。

将仪器舞摆放在测站上，目估大致对中后，踩稳一条架脚，调好光学对中器目镜（看清十字丝）与物镜（看清测站点），用双手各提一条架脚前后、左右摆动，眼观对中器使十字丝交点与测站点重合，放稳并踩实架脚。

伸缩三脚架腿长整平圆水准器。

将水准管平行两定平螺旋，整平水准管。

平转照准部90度，用第三个螺旋整平水准管。

检查光学对中，若有少量偏差，可打开连接螺旋平移基座，使其精确对中，旋紧连接螺旋，再检查水准气泡居中。

（2）度盘读数

光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为1°或30′，在读取不足一个格值的角值时，必须借助测微装置，光学经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。

（3）角度测量

测量水平角与垂直角。

3、全站仪

（1）水平角测量

按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。

设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。

照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

（2）距离测量

设置棱镜常数：测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

设置大气改正值或气温、气压值 光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。

量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

距离测量：照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

（3）坐标测量

设定测站点的三维坐标。

设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

设置棱镜常数。

设置大气改正值或气温、气压值。

量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

（4）全站仪的数据通讯

全站仪的的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置（个人计算机存储卡国际协会，简称PC卡，也称存储卡）卡进行数字通讯，特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆进行数据传输。

二、测绘仪器使用注意事项

1、开工前应检查仪器背箱带及提手是否牢固。

2、开箱后提取仪器前要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从箱内取出或装入仪器箱时，应握住仪器的提手和基座部分，否则会影响内部固定部件，甚至滑落摔坏仪器，致使仪器不能使用或降低仪器的测量精度。仪器使用完毕，先盖上物镜罩，再擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置稳妥，合上箱盖时无任何障碍。

3、水准仪、全站仪等在太阳光照射下使用的仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，影响观测精度。在杂乱环境下测量仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑的表面时要用细绳或细铅丝将脚架的三个脚联结起来以防仪器滑倒摔坏。

4、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。当测站之间距离较近，搬站时须将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。

5、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。

6、仪器任何部件发生故障，不得勉强使用应立即进行检修，否则会加剧仪器的损坏程度。

7、光学元件应保持清洁，如粘染灰尘必须用毛刷或柔软的擦镜纸清除。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时需先用干净的毛刷扫除灰尘，再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。除去仪器箱上的灰尘时切不可用任何稀释剂或汽油应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。

8、在潮湿环境中作业，工作结束后，要用软布擦干仪器表面的水分或灰尘后才能装箱。回到住地后立即开箱取出仪器放置干燥处，彻底凉干后才能装入仪器箱箱内。

9、所有仪器在连接外部设备时，应注意相对应的接口、电极连接是否正确确认无误后方可开启主机和设备。拔插接线时不要抓住线就往外拔，应握住接头顺方向拔插，也不要边摇晃插头边拔插以免损坏接头。数据传输线、GPS，监控器，天线等在收线时不要弯折，应盘成圈收藏，以免各类连接线被折断而影响工作。

怎样进行农田小气候观测

现代农业气象学的主要研究领域有：作物气象、畜牧气象、林业气象、病虫害气象、农业气候、农田小气候和小气候改良、农业气象预报、农业气象观测和仪器等。 作物的生长、发育和产量形成，同气象条件有密切的关系，农作物光合作用和生长发育的全部能量来自太阳辐射。光对植物的作用有三个方面，即光合作用、光周期效应和向光性效应。不同波长的辐射对植物有不同的影响。太阳光谱中决定植物光合作用的主要是0.38～0.71微米波段的可见光，称之为光合有效辐射，光合有效辐射一般占总辐射的45～53%。

温度对光合作用强度的影响有两种效应：一方面温度增高时光化学过程加快而使总光合作用强度增加，另一方面温度增高时呼吸消耗增加。因此净光合产物在初期随温度增加而增加，而当超过最适温度以后，净光合产物则随温度增加而减少。

作物气象指标是反映作物生长发育或受害同气象条件关系的量值，它是评价气象条件的农业意义、开展农业气象预报和进行农业气候区划的客观标尺，因此研究和确定作物的气象指标是农业气象学的基础工作之一。作物气象指标主要为温度指标和水分指标，对于某些感光性强的作物，还应有光照指标。

温度指标是指作物生长发育的下限温度、最适温度、最高温度、致死温度和积温等。积温是作物生长发育阶段内逐日温度的总和，它是衡量农作物生长发育过程的一种标尺。农作物通过某一发育阶段或完成全部生长发育过程所需的积温为一个相对固定值。

水分指标是反映农田水分状况对作物生长发育的影响的指标，常用土壤湿度和蒸散量来表示。一般划分为过干、适宜、过湿三个等级，大多数早地作物的适宜水分指标为土壤相对湿度60～80%%。水分亏缺对产量影响十分明显，根据土壤水分的多寡影响作物生长和产量的程度，可确定作物早害或湿害的指标。

蒸散量是由作物叶面蒸腾和土壤表面蒸发造成的农田水分损失量。它是决定农田水分状况，作物光合作用和生长状况的重要因素。土面完全被植物覆盖和土壤充分湿润时的蒸散量称为可能蒸散。实际蒸散量是可能蒸散、土壤含水量和植被覆盖状况的函数。

研究同一个农业气候区域内，由于地形不同而形成局地的气候差异以及对农业的影响，也是农业气候的一个重要内容，这称为农业地形气候学。其研究方法一般是对典型的地形进行短时间的气象观测，并用物理模型进行计算或数理统计分析，确定地形影响气候条件的规律及其农业意义。

此外应用生态学的方法，根据自然景观、指示植物、自然物候等的差异推断不同地形的农业气候条件，也是农业地形气候学的一种常用的研究方法。 小气候是指由于地形、下垫面特征或其他因子引起的小范围的气象过程或气候特征。由于耕作措施和农作物群体动态变化的影响，改变了农田活动面状况和物理特性，导致辐射平衡和热量平衡各分量的变化，从而形成不同类型的独特的农田小气候。而农田小气候又反过来影响农作物的生长发育进程和产量形成。

小气候改良包括温室、阳畦、塑料大棚、塑料薄膜地面覆盖、风障、农田防护林、蒸发抑制和土面增温剂等。

温室气候是温室内的微气象过程和微气候特征，它是一种人工调节的小气候。由于玻璃对于入射的短波辐射的透过率大于向外的长波辐射的透过率，使得温室具有白天高温的特征。此外温室的结构、方位、屋面坡度、屋脊高跨比，以及使用的透光材料均对温室内的光照度和温度的分布及其变化有显著影响。

除了上述人工调节小气候的措施外，由于自动化技术的发展，完全由人工控制光、温等气象条件的人工气候室或植物生长箱已在农业研究中使用。在蔬菜和珍贵植物栽培方面，也已出现了人工调节气温湿度和二氧化碳浓度，并用无土栽培技术的自动化的植物生产工厂。 农业气候是指与农业生产和农作物生长发育密切有关的气候条件。包括光、热、水分等作物生长发育不可缺少的因子；也包括旱、涝、霜冻、大风等不利气候条件。这些条件不仅影响农业生产的地理分布，也影响农作物产量的高低和质量的优劣。

怎样进行农田小气候观测

小气候和大气候不同，它除受大气环流、地理纬度、距海远近等影响外，还受当地的地势、方位、土壤性质及地面植物覆盖等下垫面的状况差异的影响，这些差异会引起局地热量和水分收支的不同，从而形成局部地区的特殊气候，称小气候。也就是说，小气候就是指在局地内，因下垫面条件影响而形成的与大气候不同的，通常指2米以下的近地层气候。这种小气候特点是：越接近下垫面的空气层，受下垫面的影响越大，小气候特征越显著；反之离下垫面越远，小气候特征也就不明显了。

小气候可分为：农田小气候、保护地小气候、山地小气候、防护林小气候等多种多样。其中以农田小气候对农业生产的意义更为广泛，更为重要。因为在贴近地气层的小气候环境中，生活着各种生物，人们的生产和生活活动基本上都在这一层中进行。同时，小气候也最容易按着人们的需要加以改造利用，例如应用不同的耕作方法、灌溉、营造护田林、设置风障、保护地经营等等，都能使小气候条件向所需要的方向改变，并在生产中发挥着重要作用。

在生产和试验中，进行农田小气候观测，可以了解不同作物不同生育期所形成的小气候情况。同时，还可以了解不同农业技术措施的农田小气候效应，以便考查分析农作物生长发育所适宜的小气候环境，并按照需要取不同措施，创造有利的农田小气候条件，达到两高一优的目的。 进行农田小气候观测，重点应做好以下几点：

第一，选择测点和确定观测项目。观测点要有代表性，选择的测点应能反映当地的一般实际情况，观测点分为基本测点、测点和对比测点等。基本测点是进行小气候观测的主要测点，通过基本测点取得农田小气候的特征资料。基本测点要设在最有代表性的地段上，观测项目比较全，如空气温度、湿度，土壤温度、湿度，风向、风速、光照等。测点是为了补充基本测点资料的不足，为了更加完善地了解基本测点的小气候特征，满足小气候分析需要。测点按照需要，可以设固定的，也可以是流动的，观测项目和基本测点相同，或少于基本测点，但观测时间应当一致。对比测点是根据对比观测需要而设置的，如了解灌溉农田的小气候效应时，还应在非灌溉农田设对比测点，这样才能正确地判断灌溉引起的实际差异。农田小气候观测，根据不同目的、仪器和人力情况，观测考查的项目可以是多项的、全面的，也可以是单项的、简易的。

第二，观测仪器和观测高度。总的来说，个测点上使用的仪器、安装的方法和观测的方法等，均应相同。对于平坦的裸露地或植株不高的农田，一般设5、20、50、150厘米等4个观测高度。如仪器少，需减少高度时，可保留20和150厘米两个高度。作物田的观测高度，还应随作物生长增设作物枝叶茂密的活动面高度，一般为植株高度的2/3处，此高度一般温、湿度等要素变化较大，所以活动面高度的观测更为重要。例如，在播种前可进行地面温度表、地面最低温度表、地中温度表、天气状况和土壤湿度的观测；作物全苗后则增加剃度观测，即幼苗高度和150厘米处的温、湿度和最高、最低温度观测；当苗高超过20厘米时，再增加株高2/3处观测。同时，记载作物生长发育状况和田间作业情况，以便分析使用。 第三，观测时间和次数。农田小气候观测，不象气象台站的专业气象观测需要逐日进行，而是结合作物发育期，选择各种有代表性的天气类型，如晴天、阴天等进行观测，找出小气候差异。在一天当中，观测的具体时间和次数，也是根据观测的目的确定的。一般有三种：一是需要取平均值或近似平均值时，一日之中可在8、14、20时进行3次观测，取其平均值。二是表示农田小气候的垂直分布时，一般可在13时或夜间0时至1时进行。三是若表示出观测项目的日变程时，可每日24或12次连续观测为好。如取最高和最低温度值等，也可以使用自计仪器，自动记录下某项观测要素值。