[发明专利]一种测定滨海盐渍土壤中水份含量与盐渍化程度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤检测领域，尤其涉及一种测定滨海盐渍土壤中水份含量与盐渍化程度的方法。

背景技术

黄河三角洲滨海盐渍土区是我国重要的后备土地资源，也是“渤海粮仓”科技工程的研究基地之一。该区域土壤剖面构型多样，时空变异性强，土壤水盐运移过程复杂。调控土壤盐分是滨海盐渍土改良和农业利用的最重要内容，而土壤水盐的定量监测是水盐动态运移研究的前提。

常用的土壤水盐含量测定方法有烘干法、传感器法(如TDR、FDR等)、遥感光谱反演法等。通过分层埋设传感器，可以实时自动测量土壤水分、盐分，测量结果精确度高。但是烘干法耗时长、费工多、土壤挖损坏大；传感器测定的只是点位数据，如若埋设探头数量较多，观测与维护成本将大大提高。并且滨海盐渍土壤水盐的空间变异性较强，在中尺度(100m²)连续测定尚有一定的技术屏障。

因此，需要研究一种可准确便捷测定滨海盐渍土壤中水份含量与盐渍化程度的方法，并且操作方便。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种测定滨海盐渍土壤中水份含量与盐渍化程度的方法，主要目的是测定过程简捷，测定结果准确。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种测定滨海盐渍土壤中水份含量与盐渍化程度的方法，所述方法是采用探地雷达测定。

作为优选，所述探地雷达的中心频率为250MHz，所述探地雷达的型号为pulse EKKO。

作为优选，所述方法包括以下步骤：

采用固定间距法沿待测地块的长边方向进行雷达测量，其中，设置雷达天线内部间距、外部间距、时窗设置以及水平采样间隔距离；

采用共中心点法在所述待测地块中心处进行雷达测量，其中，设置测量步距和雷达天线每次移动的距离；

通过以上测量获得所述待测地块的原始电磁波反射波谱影像和原始振幅时间影像；

通过对所述待测地块的电磁波反射波谱影像、振幅时间影像、电磁波实际传播速度和实际振幅分析，得到所述待测地块的水分含量和盐渍化程度。

作为优选，采用EKKO-Project软件对所述待测地块的原始电磁波反射波谱影像和原始振幅时间影像进行增益减益处理以分清土层界限，获得清晰的电磁波反射波谱影像、振幅时间影像、电磁波实际传播速度和实际振幅，再进行水分含量和盐渍化程度反演分析。

作为优选，所述待测地块的地下水平界面的反射波的双程走时T为：

T²＝X²/v²+D²/v²，

其中，X为雷达发射天线与接收天线之间的距离，D为所述待测地块的深度，v为所述电磁波实际传播速度。

作为优选，所述待测地块的介电常数ε为：

ε≈(c/v)²，

其中，c为电磁波在真空中的传播速度，为3.0×10⁸m/s，v为所述电磁波实际传播速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对常用的土壤水盐含量烘干测定法、传感器法(如TDR、FDR等)、遥感光谱反演法等出现的操作复杂，成本昂贵等缺点，采用了探地雷达测定土壤水份含量与盐渍化程度的技术手段，达到节省成本与时间，操作简捷，测定结果准确的目的。

附图说明：

图1是本发明实施例提供的加水前同一土壤剖面构型下的波谱影像图；

图2是本发明实施例提供的加水后不同深度的土壤剖面的波谱影像图；

图3是本发明实施例提供的土壤盐分和电磁波振幅与频率的关系图；

图4是本发明实施例提供的提取地面波和表层反射波的速度的波谱影像图；

图5是本发明实施例提供的雷达反射波反演土壤体积含水量与实测含水量关系图；

图6是本发明实施例提供的GPR不同反演模型的拟合结果对比图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1