多层土壤墒情监测仪通过在不同深度的土壤中布置传感器，能实时、精准地获取各土层的含水量、温度等数据。这些传感器使用电阻式、电容式或频域反射式等技术。电阻式传感器在土壤湿度增加时电阻减小，通过测量电阻变化可推算水分含量；电容式传感器利用土壤电容随湿度的变化判断含水量；频域反射式传感器不受土壤中盐离子影响，通过电磁波反射时间测量土壤水分，能避免化肥、农药等农业活动对测量结果的干扰。

降雨前，多层土壤墒情监测仪能提前监测土壤含水量。若深层土壤已接近饱和，面临强降雨时，土壤吸纳雨水的能力会减弱，更容易引发洪水和山体滑坡等灾害。通过监测数据，相关部门可提前预判风险，向可能受灾区域发布预警，组织群众提前做好防范措施，比如提前转移低洼地区居民、准备防汛物资等。

降雨过程中，监测仪持续跟踪各土层水分变化。表层土壤含水量快速上升，意味着地面径流即将形成；中层和深层土壤含水量的变化，能反映雨水下渗情况。当监测到土壤含水量上升速率过快且超出正常范围，结合降雨量和降雨强度数据，防汛指挥部门可准确判断洪水发生的可能性及大致时间，为防洪调度争取时间。在河流流域，依据土壤墒情数据，能合理调控水库泄洪量，避免因下游土壤饱和、河道行洪能力下降而导致洪水泛滥。

降雨结束后，多层土壤墒情监测仪继续发挥作用，监测土壤墒情恢复情况。通过了解土壤排水速率和各土层含水量的回落趋势，评估洪水消退后的土壤状况，为后续农业生产恢复、基础设施修复等工作提供科学依据。若土壤含水量长时间居高不下，会影响农作物生长，相关部门可据此指导农民调整农事活动，像推迟播种时间、采取排水措施等。

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