專利名稱：土壤中有機質的測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及測量技術領域，尤其涉及一種土壤中有機質的測量方法及裝置。
背景技術：
目前，土壤中有機質含量是衡量土壤肥力高低的重要指標之一，有機質能促使土壤形成結構，以改善物理、化學及生物學過程的條件，提高土壤的吸收性能和緩沖性能，同時有機質本身又含有植物所需要的各種養分，如碳、氮、磷、硫等。因此，要了解土壤的肥力狀況，必須進行土壤有機質含量的測定。現有技術中，土壤中有機質測量技術通常是在實驗室平臺上進行，具體為在加熱條件下，用一定量的氧化劑(重鉻酸鉀-硫酸溶液)氧化土壤中的有機碳，剩余的氧化劑用還原劑(硫酸亞鐵銨或硫酸亞鐵)滴定，這樣，可從所消耗的氧化劑數量計算出有機碳的含量。由上可知，現有技術中對土壤中有機質進行測量方式需要在實驗室中進行，不僅需要加入氧化劑還要加入還原劑，在檢測過程中受人為的因素影響較大，導致現有技術中土壤有機質測量的準確性較低。
發明內容
本發明提供一種土壤中有機質的測量方法及裝置，用以解決現有技術中土壤有機質測量的準確性較低的缺陷，實現提高土壤中有機質測量的準確性。本發明提供一種土壤中有機質的測量方法，包括
對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；
對電壓曲線方程進行去噪處理；
對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程； 根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值； 根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量； 其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡-6，X為參數值，SOM為有機質的含量。本發明提供的土壤中有機質的測量方法，通過檢測樣品池中的土壤有機質對應的電壓值形成電壓曲線方程，然后對電壓曲線方程進行去噪和擬合，并計算獲得相關的參數; 最后將參數值帶入預設的計算公式便可以準確可靠的獲得土壤中有機質的含量。由于整個檢測過程都可以由裝置自動完成，不受人為因素影響，所以提高了土壤中有機質的測量方法的可靠性和準確性。本發明提供一種土壤中有機質的測量裝置，包括
檢測模塊，用于對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；
去噪模塊，用于對電壓曲線方程進行去噪處理；
擬合模塊，用于對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程；第一計算模塊，用于根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值；
第二計算模塊，用于根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量； 其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡-6，X為參數值，SOM為有機質的含量。本發明提供的土壤中有機質的測量裝置，通過檢測模塊檢測樣品池中的土壤有機質對應的電壓值形成電壓曲線方程，然后去噪模塊和擬合模塊對電壓曲線方程進行去噪和擬合，并由第一計算模塊計算獲得相關的參數；最后第二計算模塊將參數值帶入預設的計算公式便可以準確可靠的獲得土壤中有機質的含量。由于整個檢測過程都可以由裝置自動完成，不受人為因素影響，所以提高了土壤中有機質的測量裝置的可靠性和準確性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明土壤中有機質的測量方法實施例的流程圖； 圖2為本發明土壤中有機質的測量裝置實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。圖1為本發明土壤中有機質的測量方法實施例的流程圖。如圖1所示，本實施例土壤中有機質的測量方法，包括
步驟1、對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程。具體的，本實施例土壤中有機質的測量方法通過步驟1檢測土壤中有機質對應的電壓值來計算測量土壤中有機質。步驟2、對電壓曲線方程進行去噪處理。具體的，步驟2對步驟1獲得的電壓曲線方程進行去噪處理，具體可以為先對電壓曲線方程進行平滑處理，之后利用一維小波變化進行去噪處理。步驟3、對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程。具體的，步驟3對步驟2去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，具體可以為采用冪函數對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合。步驟4、根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值。 具體的，通過步驟3獲得電壓擬合曲線方程后，步驟4便可以根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程計算相關參數，具體為根據電壓曲線方程，計算電壓曲線方程對應的電壓曲線的第一最大值，然后計算從第一最大值的1/c倍到最大值區間段內所圍成區域的第一面積值；根據電壓擬合曲線方程，計算電壓擬合曲線方程對應的電壓擬合曲線的第二最大值，然后計算從第二最大值后t秒時間段內所圍成區域的第二面積值；參數值X為第一面積值除第二面積值。其中，15 < t < 25 ;5 < c < 7。例如c=6，t=20 ；第一面積值為在電壓曲線方程對應的電壓曲線中，從縱軸值為第一最大值的1/6處的點開始至第一最大值處，電壓曲線與時間橫坐標所圍成的面積；第二面積值為在電壓擬合曲線方程對應的電壓擬合曲線中，從第二最大值處至第二最大值后20秒處，電壓擬合曲線與時間橫坐標所圍成的面積。步驟5、根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量；
其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡_6，X為參數值，SOM為有機質的含量。具體的，步驟4獲得參數X后，通過步驟5將參數帶入到公式S0M=aX+b中，便可以準確的計算得到有機質的含量。優選的，本實施例土壤中有機質的測量方法在步驟1之間可以還包括 步驟la、向樣品池中注入臭氧，以使臭氧與土壤中的有機質反應發光；
步驟1具體為檢測光線強度，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程。本實施例土壤中有機質的測量方法，通過檢測樣品池中的土壤有機質對應的電壓值形成電壓曲線方程，然后對電壓曲線方程進行去噪和擬合，并計算獲得相關的參數；最后將參數值帶入預設的計算公式便可以準確可靠的獲得土壤中有機質的含量。由于整個檢測過程都可以由裝置自動完成，不受人為因素影響，所以提高了土壤中有機質的測量方法的可靠性和準確性。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。圖2為本發明土壤中有機質的測量裝置實施例的結構示意圖。如圖2所示，本實施例土壤中有機質的測量裝置，包括
檢測模塊1，用于對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；
去噪模塊2，用于對電壓曲線方程進行去噪處理；
擬合模塊3，用于對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程； 第一計算模塊4，用于根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值；
第二計算模塊5，用于根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量； 其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡-6，X為參數值，SOM為有機質的含量。優選的，本實施例土壤中有機質的測量裝置可以還包括
臭氧注入模塊la，用于向樣品池中注入臭氧，以使臭氧與土壤中的有機質反應發光； 檢測模塊1還用于檢測光線強度，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程。本實施例土壤中有機質的測量裝置的具體工作過程可以參見本發明土壤中有機質的測量方法實施例中的記載，在此不再贅述。本實施例土壤中有機質的測量裝置，通過檢測模塊檢測樣品池中的土壤有機質對應的電壓值形成電壓曲線方程，然后去噪模塊和擬合模塊對電壓曲線方程進行去噪和擬合，并由第一計算模塊計算獲得相關的參數；最后第二計算模塊將參數值帶入預設的計算公式便可以準確可靠的獲得土壤中有機質的含量。由于整個檢測過程都可以由裝置自動完成，不受人為因素影響，所以提高了土壤中有機質的測量裝置的可靠性和準確性。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種土壤中有機質的測量方法，其特征在于，包括對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；對電壓曲線方程進行去噪處理；對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程； 根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值； 根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量； 其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡-6，X為參數值，SOM為有機質的含量。
2.根據權利要求1所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，所述對土壤進行檢測之前，還包括向樣品池中注入臭氧，以使臭氧與土壤中的有機質反應發光； 所述對土壤進行檢測，具體為檢測光線強度，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程。
3.根據權利要求1或2所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，所述對電壓曲線方程進行去噪處理，具體為先對電壓曲線方程進行平滑處理，之后利用一維小波變化進行去噪處理。
4.根據權利要求1或2所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，所述對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，具體為采用冪函數對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合。
5.根據權利要求4所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，所述根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值，具體為根據電壓曲線方程，計算電壓曲線方程對應的電壓曲線的第一最大值，然后計算從第一最大值的1/c倍到最大值區間段內所圍成區域的第一面積值；根據電壓擬合曲線方程，計算電壓擬合曲線方程對應的電壓擬合曲線的第二最大值， 然后計算從第二最大值后t秒時間段內所圍成區域的第二面積值； 參數值為第一面積值除第二面積值。
6.根據權利要求5所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，15^t ^ 25。
7.根據權利要求5所述的土壤中有機質的測量方法，其特征在于，5< c ^ 7。
8.一種土壤中有機質的測量裝置，其特征在于，包括檢測模塊，用于對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；去噪模塊，用于對電壓曲線方程進行去噪處理；擬合模塊，用于對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程； 第一計算模塊，用于根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值；第二計算模塊，用于根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量； 其中，預設的計算公式為有機質的含量與參數值之間的線性關系公式，預設的計算公式為S0M=aX+b，23彡a彡24，-7彡b彡-6，X為參數值，SOM為有機質的含量。
9.根據權利要求8所述的土壤中有機質的測量裝置，其特征在于，還包括 臭氧注入模塊，用于向樣品池中注入臭氧，以使臭氧與土壤中的有機質反應發光； 所述檢測模塊還用于檢測光線強度，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程。
全文摘要
本發明提供一種土壤中有機質的測量方法及裝置，方法包括對樣品池中的土壤進行檢測，以獲得土壤中有機質對應的電壓值與時間的對應的電壓曲線方程；對電壓曲線方程進行去噪處理；對去噪處理后的電壓曲線方程進行擬合，已獲得電壓擬合曲線方程；根據電壓曲線方程和電壓擬合曲線方程，計算得到電壓值變化的參數值；根據參數值和預設的計算公式，計算土壤中的有機質的含量。通過檢測土壤有機質對應的電壓值形成電壓曲線方程，并計算獲得相關的參數；最后將參數值帶入預設的計算公式便可以準確可靠的獲得土壤中有機質的含量。由于整個檢測過程都可以由裝置自動完成，不受人為因素影響，所以提高了土壤中有機質的測量方法的可靠性和準確性。
文檔編號G01N21/76GK102288643SQ20111021743
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者任國興, 侯廣利, 劉東彥, 劉巖, 孫繼昌, 尤小華, 張穎, 張穎穎, 曹煊, 湯永佐, 王洪亮, 王茜, 石小梅, 程同蕾, 程巖, 馬然, 高楊 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所