本项目采用PYBoard微控制器作为主控单元，通过热脉冲采集优化电路和24位高精度A/D（ADS1256）实现了热脉冲采集和存储。通过Python软件和PYQt5、Numpy和Math库，对最大无量纲温差（MDTD）和土壤热平衡原理进行GUI上位机编程。实现了数据下载和相关参数计算功能。以土壤水通量功能为例，通过该传感器试验对比了系统测算值和实际值，两者具有很好的线性度，经线性拟合后，相关性系数R²达到0.9639，均方根误差RMSE达到0.0134%，相对分析误差RPD值达到4.55，表明系统具有很好的水流通量测量能力。该项目是与美国Iowa State University（ISU）的Robert Horton教授团队和Utah State University大学Scott Jone教授团队合作研发的，该系统目前是国际上最先进行土壤多参数测量的传感器系统。其科学应用和市场推广潜力巨大。该项目硬件部分曾获得过中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西赛区省级银奖。