一、可測量參數(shù)

1. 雪深

2. 雪密度

3. 雪水當量

4. 雪中含水量和含冰量

自動的、連續(xù)的測量雪的相關(guān)狀態(tài)是非常困難的，需要記錄大量的參數(shù)才能確保數(shù)據(jù)的可靠性。除此之外，因為雪在空間上和時間上都有非常大的可變性。直到現(xiàn)在，僅僅可以采用正點準時測量相關(guān)參數(shù)。積雪分析系統(tǒng)（SPA）是一個**性的雪測量系統(tǒng)，是目前世界上唯壹的一個可以連續(xù)的、自動的測量所有的和雪相關(guān)的參數(shù)，比如雪深，雪密度，雪水當量，以及雪中含水量和含冰量。正是由于這些特點，系統(tǒng)可以收集大量的積雪狀態(tài)信息。SPA 可以提供當前的，正時的數(shù)據(jù)延遲收集。系統(tǒng)的安裝有好幾種可能性，主要根據(jù)用戶的需要而定。此外，系統(tǒng)還可以幫助減少在寒冷區(qū)域居住的人群由于降雪所帶來的危險，并且可以降低人力收集所產(chǎn)生的資源成本。

SPA 傳感器的測量原理

二、傳感器測量

1. 無雪蓋冰層引起的測量誤差

2. 簡單方便安裝

3. 自動的、連續(xù)的測量

4. 傳感器非常節(jié)能

5. 兩段測量之間系統(tǒng)處于待機狀態(tài)

6. 非常適合太陽能供電

三、系統(tǒng)配置需求

1. 雪蓋信息

2. 雪深信息

3. 延伸信息，*多可以使用4 個SPA 傳感器測量

測量原理

雪深傳感器的原理是，在傳感器和雪表面之間，通過超聲波的傳輸時間計算雪深。溫度對測量產(chǎn)生的影響，通過自動溫度補償解決。

介電常數(shù)測量

雪的組成有三個部分，包括冰，水，和空氣。不同的內(nèi)容會產(chǎn)生不同的測量影響，這些不同的物質(zhì)有不同的介電常數(shù)。采用一個平坦的帶狀傳感器（SPA 傳感器），并且使用至少兩個波段，消除由于單獨物質(zhì)帶來的影響。液態(tài)水含量，冰含量，雪密度及雪水當量在積雪中，比容相當于液態(tài)水和冰的含量。通過這些信息，我們可以計算出雪的密度。綜合雪密度和雪深，我們可以定義出雪水當量。

系統(tǒng)安裝

SPA 系統(tǒng)的安裝非常簡便，移動到一個新的位置也可以重新安裝，甚至在山坡上也可以實現(xiàn)安裝。雪深傳感器通過一個橫臂被固定在系統(tǒng)的主桿上，SPA 傳感器的一邊通過懸掛也固定在系統(tǒng)的主桿上，另外一邊通過地錨固定在土壤中。傳感器的長度在3 至10 米之間可變。SPA 系統(tǒng)的中心部分是測量和控制設(shè)備，用來分析輸入數(shù)據(jù)，并通過RS-232 通訊接口傳輸至數(shù)據(jù)采集器。

應(yīng)用范圍

在一些水電公司，以及政府防汛防洪部門，需要對水資源進行嚴密的監(jiān)控，對水的收集，以及對融雪水量大小的預(yù)計都非常的重要，通過這些測量反饋，可以預(yù)防洪水。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和采礦領(lǐng)域，可以消除由于融雪產(chǎn)生的水滲透至土壤或地下所產(chǎn)生的影響。

積雪里面的液態(tài)水含量，以及融雪水含量，飽和度都是可以被估計出來。現(xiàn)在，我們可以通過SPA 系統(tǒng)測量出這些參數(shù)。因此，系統(tǒng)可以為水文設(shè)計提供非常重要的更新信息。此外，這些信息對于融雪模型也是非常重要的，參比一些遠程遙測數(shù)據(jù)。SPA 可以在地面進行控制，完成標定。雪密度和雪中液態(tài)水含量對于處于濕狀態(tài)的雪容易產(chǎn)生的雪崩風(fēng)險評估來講都是非常重要的參數(shù)，SPA 可以幫助改善測量單位的數(shù)據(jù)質(zhì)量和密度，因此，系統(tǒng)可以增加生活在高山地區(qū)的人群和錯落的**。無冰層影響。在積雪中，雪枕通常情況下會由于冰層產(chǎn)生一些問題。這種現(xiàn)象是由于該區(qū)域的的雪的融合和冰凍反復(fù)發(fā)生產(chǎn)生的冰層引起的，這樣就會對測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，SPA 系統(tǒng)不會由于冰層而產(chǎn)生這樣的影響。根據(jù)需要安裝系統(tǒng)SPA 系統(tǒng)*大可以安裝四個SPA 傳感器，具體安裝的數(shù)量根據(jù)用戶的需要而定。傳感器可以有一定的傾斜度，或者與積雪場保持水平。這幾種不同可能的安裝方式可以優(yōu)化需求信息。

剖面

SPA 傳感器的被安裝至水平位置，這樣可以增加測量雪的剖面密度和液態(tài)水含量。通過這種方法，可以測量出可能存在的正在運動的融雪水狀況，并且可以產(chǎn)生一個雪密度廓線。

面積

多個 SPA 傳感器可以安裝成星狀，傳感器的測量值可以進行平均，從而提供一個立體范圍狀況，而且還可以標定遠程遙測數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)組成

SPA 傳感器可安裝１至４個傳感器

傳感器長度３至 10 米防水的、抗紫外的平帶，包括三個寬的銅線測量區(qū)域的深入深度為 4 厘米SPA 傳感器的懸掛機械固定傾斜安裝的傳感器扮演了一個位移傳感器，改善了傳感器的測量長度測量和控制單元阻抗分析儀測量沿著 SPA 傳感器的復(fù)數(shù)阻抗擴展板控制，使得控制可以在多個傳感器之間轉(zhuǎn)換，連接至雪深傳感器控制單元用于測量計算雪的相關(guān)參數(shù)，RS-232 串口通訊，ASCII 數(shù)據(jù)格式雪深傳感器超聲波雪深傳感器，結(jié)合溫度補償

可選擇組件

*大可整合兩個傳感器用于測量溫度（雪溫，土壤溫度，表面溫度）

主桿和機械部件

電源

數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)傳輸