[发明专利]土层结构的探查方法和装置

说明书

本发明提供一种土层结构的探查方法和装置。该方法包括：采集待测土壤的电场数据；对所述电场数据执行反演操作，得到所述待测土壤不同位置的电阻率数据；根据所述不同位置的电阻率数据，确定所述待测土壤的电阻率的一阶差分曲线；其中，所述一阶差分曲线用于表征所述待测土壤相邻深度的土壤平均电阻率的差值；根据所述一阶差分曲线的锯齿点，确定所述待测土壤的分层位置。本发明可以直接对土壤进行电法探查，通过得到的电阻率的一阶差分曲线即可得到待测土壤的精细分层结构，无需测量人员对待测土壤进行开挖，节省了人力物力，提高了土层结构的探查效率；另外，本发明基于待测土壤的电阻率获得的土壤的分层位置，提高了探查土壤分层的精确度。

技术领域

本发明涉及土壤探查技术，尤其涉及一种土层结构的探查方法和装置。

背景技术

随着农业水平的快速提高，精准农业技术应运而生，其中土壤水文学的相关研究逐渐受到人们的关注。为了对一个区域从全局整体的角度开展农田土壤水文综合管理，科学合理的施肥及灌溉就显得非常重要了，这需要人们提前获取区域一定深度范围内的土壤层次结构特征。

目前，对于层状土壤的层次划分仍广泛采用基于分层取样及钻孔资料的相关因子研究，该类方法在实际操作时需要对待测土壤进行实地开挖取样，并且其仅能测定“点”上的土层结构，而对于反映层状土壤“面”上的结构差异则无能为力，同时现有的技术普遍耗时费力且得到的土层结构数据结果误差较大。

因此，如何快速、精细的获取土壤的层次结构已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种土层结构的探查方法和装置，用以解决现有技术在探查土壤的土层结构时需要对待测土壤进行实地开挖，耗时费力且得到的土层结构的数据结果误差较大的技术问题。

第一方面，本发明提供一种土层结构的探查方法，包括：

采集待测土壤的电场数据；

对所述电场数据执行反演操作，得到所述待测土壤不同位置的电阻率数据；

根据所述不同位置的电阻率数据，确定所述待测土壤的电阻率的一阶差分曲线；其中，所述一阶差分曲线用于表征所述待测土壤相邻深度的土壤平均电阻率的差值；

根据所述一阶差分曲线的锯齿点，确定所述待测土壤的分层位置。

进一步地，所述对所述电场数据执行反演操作，得到所述待测土壤不同位置的电阻率数据，具体包括：

对所述电场数据执行反演操作，得到所述待测土壤的电阻率反演剖面图；其中，所述电阻率反演剖面图包括多个用于表征所述待测土壤不同位置的电阻率的数据点。

进一步地，所述根据所述不同位置的电阻率数据，确定所述待测土壤的电阻率的一阶差分曲线，具体包括：

对所述电阻率反演剖面图中相同深度的数据点的值求和并取平均值，获得所述待测土壤不同深度的土壤平均电阻率；

对相邻两个深度的土壤平均电阻率进行一阶差分，得到所述一阶差分曲线。

更进一步地，所述对所述电阻率反演剖面图中相同深度的数据点的值求和并取平均值，获得所述待测土壤不同深度的土壤平均电阻率，具体包括：

对所述电阻率反演剖面图按照预设的测线长度分段机制进行分段，得到多个电阻率反演剖面子图；

对每个电阻率反演剖面子图中相同深度的数据点的值求和并取平均值，得到每个电阻率反演剖面子图对应的待测土壤在不同深度的土壤平均电阻率；

相应的，所述对相邻两个深度的土壤平均电阻率进行一阶差分，得到所述一阶差分曲线，具体包括：