近年来,精准灌溉在我国农林业中的应用越来越普及,其生产方式逐步由粗放型向集约型进行转变,随着信息技术与传感器技术突飞猛进的发展,林业信息智能检测与控制系统逐渐完善。综合土壤水分、茎干水分、空气湿度的测量,研究设计一种实时性强、适用范围广、精度高的活立木水环境监控测量装置,为农林业生产、林木抚育及生态环境监测提供依据。本文主要研究内容与成果如下:1.介绍了北京林业大学精准节水灌溉控制实验室自由研发土壤水分传感器、茎体水分传感器、空气温湿度传感器相关内容,并根据内蒙古和盛生态科技研究院有限公司工程项目要求,进行系统设计。2.完成了水环境实时监测系统的硬件设计,包括信号采集模块、AD转换模块、时钟模块、存储模块、数据发送模块硬件设计,并进行了各模块之间的硬件兼容性设计,特别是电源的兼容性设计,实现了水环境实时监测系统硬件整体设计。3.完成了水环境实时监测系统的软件设计,利用C语言编程实现数据采集系统对土壤水环境三参数的采集以及各模块的设计(初始化模块、时钟模块、数据存储模块等),然后对通信模块软件进行设计,将数据传输至实验室网站。4.完成了实验数据的收集,通过网站对水环境三参数进行展示,并对数据进行对比分析,以寻求水环境三参数之间的关联性,为今后的科研实验提供数据支撑。总体来说,设计了可实时监测的活立木水环境测量系统,实现了内蒙古和盛生态科技研究院有限公司所提出的各项工程要求。水环境实时监测系统目前稳定运行,数据无间断,实时上传,系统可适应各种天气状况、采集环境,采用220V市电与太阳能电池板协同供电,并根据项目地不同的实验环境选用无线GPRS或北斗通信两种通信方式进行数据上传,到目前为止,已采集大量的数据供实验研究使用,水环境实时监测系统已达到工程要求。