CRP1OO宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分探頭是在三十年NP土壤水分儀（CNC系列）研制應(yīng)用的基礎(chǔ)上，于2014年研發(fā)成功的區(qū)域土壤水分探頭，是國內(nèi)目前一家研制生產(chǎn)并投入現(xiàn)場應(yīng)用的宇宙射線巾尺度區(qū)域土壤水分探頭，它利用自然界無處不在的宇宙射線來探測土攘水分，它特別設(shè)計(jì)野外應(yīng)用，功挺極低，適合太陽能蓄電池供電。 中子探測器選用目前國際上新型高效環(huán)保探測器，使用壽命長，功耗低， 是今后移動便攜式宇宙射線區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)必選用的探測器。 該探頭設(shè)計(jì)脈沖信號通用標(biāo)準(zhǔn)輸出，可以連接國內(nèi)外任何通用數(shù)據(jù)采集器。 這對各試驗(yàn)臺站非常實(shí)用， 因?yàn)樗信_站基本上都有現(xiàn)成安裝好的觀測支架及太陽能蓄電池和數(shù)采系統(tǒng)， 只要把該宇宙射線區(qū)域上攘水分探頭（CPR100）安裝在支架上，連上已有的供電系統(tǒng)和數(shù)采，即可進(jìn)行長期觀測。

CPR100宇宙射線中尺度區(qū)域土攘水分探頭加配數(shù)采、 太陽能供電系統(tǒng)和支架即可成為一套完整的宇宙射線中尺度區(qū)域 土壤水分觀測系統(tǒng)（CRS1OO），當(dāng)然，還可以增加大氣壓、濕度和溫度傳感器、GSM或依星無錢網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等，也可增加降雨量、 TDR土壤含水量等傳感器。 該系統(tǒng)相當(dāng)于關(guān)國Hydroinnova公司的CRS-1000宇宙射線區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)。

CPR100宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分探頭輸出脈沖為標(biāo)準(zhǔn)通用型， 可以和任何國內(nèi)外通用數(shù)據(jù)采集器連接測量，而美探頭輸出接口不通用，必須與它配套的數(shù)采系統(tǒng)使用。 且使用成本高的新型高效環(huán)保中子探測器的CRS100宇宙射線中尺度 區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)售價(jià)比使用成本低的三氟化棚中子探測器的美國CRS-1000/B區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)售價(jià)還低不少。

CRS1OO宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)是基于近地面環(huán)境宇宙射線中的快中子強(qiáng)度與土壤含水量成比例關(guān)系而設(shè)計(jì)的區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)，通過測量近地面環(huán)境宇宙射線中的快中子強(qiáng)度來確定土壤含水量，通過非插入式，非接觸式測量，具有空間尺度覆蓋大，對土壤鹽度、 密度、 質(zhì)地和表面粗糙度不敏感，極小的電力需要，可太陽能驅(qū)動，可野外連續(xù)自動測定或便攜測量大面積的土壤水分含量。 同時(shí)也是反演土壤含水量的有效驗(yàn)證手段，以及與渦動相關(guān)分析系統(tǒng)進(jìn)行地面數(shù)據(jù)校正的重要工具。

CRS100宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)和CRP100宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分探頭經(jīng)西北農(nóng)林科技大學(xué)、 中科院水土保持研究所和中科院地理科學(xué)與資源研究所等單位野外試驗(yàn)臺站長期觀測實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠， 數(shù)據(jù)精準(zhǔn)靈敏，采集數(shù)據(jù)和關(guān)國Hydroinnova公司的CRS-1000/B宇宙射線土壤水分觀測系統(tǒng)比較完全符合， 可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。

CRS100宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)和CRP1OO宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分探頭從2014年研制生產(chǎn)以來，先后在中科院水土保持研究所、 中科院南京土壤研究所，中科院地理科學(xué)與資源研究所，中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、 西北農(nóng)林科技大學(xué)和青海大學(xué)等單位招標(biāo)中多次中標(biāo)， 現(xiàn)已在多地野外試驗(yàn)站安裝使用，并受到用戶的普遍好評。

CRS100系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 安裝方便，堅(jiān)固耐用，操作簡單，無需專業(yè)人員，適于野外長時(shí)問連續(xù)自動測量。 無輻射、 非接觸、 不破壞土壤；

2. 幾乎不受土壤質(zhì)地、 密度、 鹽分等理化性質(zhì)影響；

3. 測量范圍極大可達(dá)700米（40公頃） ，測盤深度可達(dá)70厘米；

4. 中子探測器采用新型高效環(huán)保探測器，使用壽命長， 工作也壓低；

5. 探頭輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字脈沖，可以連接任何國內(nèi)外通用數(shù)據(jù)采集器；

6. 加配慢中子測量探頭可用于測量雪深；

7. 遙感反演土壤含水量提供匹配像元尺度的地面驗(yàn)證。

CRP100探頭及CRS100系統(tǒng)組成        

CRP1OO宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分探頭主要由中子探測器和相應(yīng)的電路系統(tǒng)組成，探頭整體為圓柱形結(jié)構(gòu)，密封防水。 加配數(shù)采，太陽能供電系統(tǒng)和支架等 即可成為一套完整的宇宙射線中尺度區(qū)域土壤水分觀測系統(tǒng)CRS100（COSMOS）。”

CRS100系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1、系統(tǒng)供電：10-16VDC；探頭供電：9-16VDC;

2、系統(tǒng)功耗：20mA@12V；探頭功耗：5mA@12V；

3、采集間隔：1min-1year 可選；

4、數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)采集器4M存儲空間；數(shù)據(jù)接口：RS232；

5、測量范圍：極大測量范圍700米，極大測量深度70厘米。

6、水分測量范圍：0-飽和；不確定性：0-4%。

應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用在土壤水分測量、干旱監(jiān)測、農(nóng)業(yè)灌溉指導(dǎo)、坡面穩(wěn)定性分析、山洪預(yù)報(bào)、供水管理、數(shù)值預(yù)報(bào)、氣候模型等。此外，可以安裝在移動平臺上用來繪制大范圍的土壤墑情圖。