<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><p>Knowing the components of a soil water balance—for example, evapotranspiration, soil water content, and precipitation—is the basis for agricultural water management. Weighing lysimeters and soil water sensors are commonly used to quantify these components. Data can be used to validate common models to estimate evapotranspiration based on meteorological data, for instance. As every measurement device has its own characteristics, it is helpful to assess and improve the performance of a system to obtain best possible data. Recent developments in the processing of lysimeter data allow determining both evapotranspiration and precipitation directly from lysimeter data. Resulting datasets are characterized by a proper accuracy, completeness, and a high temporal resolution. Soil water sensors usually measure a physical property that is related to soil water content or matric potential via a specific calibration function. Hence, measurement accuracy depends not only on this calibration but also on basic physical principles and material properties. Knowing the performance of a device is, therefore, essential for the selection of an adequate sensor arrangement and truthful data interpretation. Advanced soil water monitoring sites combine different sensor types that are integrated into a wireless network to enable real-time data availability and provide a basis for large-scale monitoring.</p></abstract>

Knowing the components of a soil water balance—for example, evapotranspiration, soil water content, and precipitation—is the basis for agricultural water management. Weighing lysimeters and soil water sensors are commonly used to quantify these components. Data can be used to validate common models to estimate evapotranspiration based on meteorological data, for instance. As every measurement device has its own characteristics, it is helpful to assess and improve the performance of a system to obtain best possible data. Recent developments in the processing of lysimeter data allow determining both evapotranspiration and precipitation directly from lysimeter data. Resulting datasets are characterized by a proper accuracy, completeness, and a high temporal resolution. Soil water sensors usually measure a physical property that is related to soil water content or matric potential via a specific calibration function. Hence, measurement accuracy depends not only on this calibration but also on basic physical principles and material properties. Knowing the performance of a device is, therefore, essential for the selection of an adequate sensor arrangement and truthful data interpretation. Advanced soil water monitoring sites combine different sensor types that are integrated into a wireless network to enable real-time data availability and provide a basis for large-scale monitoring.

A review on the quantification of soil water balance components as a basis for agricultural water management with a focus on weighing lysimeters and soil water sensors / Ein Überblick über die Ermittlung von Wasserhaushaltsgrößen als Basis für die landeskulturelle Wasserwirtschaft mit Fokus auf Lysimeter und Bodenwassersensoren

Institute of Hydraulics and Rural Water Management; Department of Water, Atmosphere and Environment; University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna (BOKU); Muthgasse 18, 1190 Wien,

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><p>Die Kenntnis von Bodenwasserhaushaltskomponenten – zum Beispiel Verdunstung, Bodenwasseranteil und Niederschlag – ist die Basis für landeskulturelle Wasserwirtschaft. Zur Bestimmung dieser Größen werden üblicherweise wägbare Lysimeter und Bodenwassersensoren herangezogen. Die Daten können verwendet werden, um Verdunstungsformeln zu evaluieren, welche zur Abschätzung der Verdunstung basierend auf meteorologischen Daten dienen. Da jedes Messgerät gewisse Eigenschaften aufweist, sollten diese ermittelt, beurteilt und gegebenenfalls verbessert werden, um bestmögliche Daten zu erhalten. Aktuelle Entwicklungen in der Aufbereitung von Lysimeterdaten ermöglichen die Ermittlung sowohl von Verdunstung als auch Niederschlag direkt aus Lysimeterdaten. Die daraus resultierenden Datensätze zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, Vollständigkeit und hohe zeitliche Auflösung aus. Bodenwassersensoren messen üblicherweise eine physikalische Eigenschaft, die über eine Kalibrierfunktion mit einer physikalischen Bezugsgröße wie Bodenwasseranteil oder Matrixpotenzial in Beziehung gesetzt wird. Die Messgenauigkeit hängt somit von der Kalibrierung, aber auch von physikalischen Grundlagen und Materialeigenschaften ab. Die Kenntnis der Eigenschaften von Messgeräten ist für die Auswahl eines entsprechenden Messsystems sowie für eine bestmögliche Interpretation der Daten erforderlich. Moderne Messstellen für Bodenwassermonitoring stellen eine Kombination von mehreren Sensortypen dar. Die Sensoren sind üblicherweise in ein Fernmessnetz eingebunden, um die Datenübertragung in Echtzeit zu ermöglichen. Messnetze bieten zudem Informationen über größere Flächen.</p></trans-abstract>

Die Kenntnis von Bodenwasserhaushaltskomponenten – zum Beispiel Verdunstung, Bodenwasseranteil und Niederschlag – ist die Basis für landeskulturelle Wasserwirtschaft. Zur Bestimmung dieser Größen werden üblicherweise wägbare Lysimeter und Bodenwassersensoren herangezogen. Die Daten können verwendet werden, um Verdunstungsformeln zu evaluieren, welche zur Abschätzung der Verdunstung basierend auf meteorologischen Daten dienen. Da jedes Messgerät gewisse Eigenschaften aufweist, sollten diese ermittelt, beurteilt und gegebenenfalls verbessert werden, um bestmögliche Daten zu erhalten. Aktuelle Entwicklungen in der Aufbereitung von Lysimeterdaten ermöglichen die Ermittlung sowohl von Verdunstung als auch Niederschlag direkt aus Lysimeterdaten. Die daraus resultierenden Datensätze zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, Vollständigkeit und hohe zeitliche Auflösung aus. Bodenwassersensoren messen üblicherweise eine physikalische Eigenschaft, die über eine Kalibrierfunktion mit einer physikalischen Bezugsgröße wie Bodenwasseranteil oder Matrixpotenzial in Beziehung gesetzt wird. Die Messgenauigkeit hängt somit von der Kalibrierung, aber auch von physikalischen Grundlagen und Materialeigenschaften ab. Die Kenntnis der Eigenschaften von Messgeräten ist für die Auswahl eines entsprechenden Messsystems sowie für eine bestmögliche Interpretation der Daten erforderlich. Moderne Messstellen für Bodenwassermonitoring stellen eine Kombination von mehreren Sensortypen dar. Die Sensoren sind üblicherweise in ein Fernmessnetz eingebunden, um die Datenübertragung in Echtzeit zu ermöglichen. Messnetze bieten zudem Informationen über größere Flächen.

Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License, which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Knowing the components of a soil water balance—for example, evapotranspiration, soil water content, and precipitation—is the basis for agricultural water...

Article Category: Research Article

Publié en ligne: 02 déc. 2016

Pages: 133 - 144

Reçu: 06 juin 2016

Accepté: 28 juil. 2016

DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2016-0012

Mots clés
measuring system, evapotranspiration, water content, matric potential, data management

© 2016 De Gruyter, www.degruyter.com/view/j/boku

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Article Category: Research Article

Publié en ligne: 02 déc. 2016

Pages: 133 - 144

Reçu: 06 juin 2016

Accepté: 28 juil. 2016

DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2016-0012

Mots clésmeasuring system, evapotranspiration, water content, matric potential, data management

© 2016 De Gruyter, www.degruyter.com/view/j/boku

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Mots clés
measuring system, evapotranspiration, water content, matric potential, data management