[发明专利]一种土壤湿润体体积获取方法、系统及装置

权利要求书

1.一种土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述方法包括：

通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，所述预设箱体内的土壤为均匀无杂物的土壤；

经过预设时间段后，所述预设箱体内的土壤中水不再扩散，通过地质雷达GPR探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集；

所有所述土壤湿润体完成GPR探测之后，开挖湿润体进行实际测量；

通过所述GPR探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的GPR估算模型，所述GPR估算模型用于快速获取不同滴水量的土壤湿润体体积。

2.根据权利要求1所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述通过滴灌在预设箱体内生成多个不同水量的土壤湿润体，包括：

确定滴灌需要的土壤、灌溉水和所述预设箱体，其中土壤选择包括对土壤的类型选择、土壤颗粒的筛选和土壤的处理，选择普通去离子水作为进行滴灌的灌溉水，选择预设尺寸的木箱作为所述预设箱体；

将进行滴灌的滴灌设备的滴头固定在所述预设箱体上，且所述滴头距离土壤表面为0.5cm；

控制所述滴灌设备依次通过所述滴头向土壤按照预设滴速向土壤内匀速进行滴灌，其中每个滴灌灌水量结束后静置处理，以使得灌溉水在土壤内充分渗透。

3.根据权利要求2所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述通过地质雷达GPR探测对所述土壤湿润体剖面进行数据采集包括：

灌溉水在土壤内充分渗透后，沿同一个方向按照预设规划测线进行GPR探测以获取每个测线上的所述土壤湿润体的剖面；

按照GPR设定的采集时窗匀速测量完毕后，确定每条测量的探测数据；

通过所述探测数据确定所述土壤湿润体的中心剖面影像。

4.根据权利要求3所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述所有所述土壤湿润体完成GPR探测之后，开挖湿润体进行实际测量，包括：

GPR探测探测结束后，剥离所述土壤湿润体周围的干土获取所述土壤湿润体；

分别获取所述土壤湿润体的含水率和土壤湿润体体积。

5.根据权利要求4所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述通过所述GPR探测获得的采集数据获得的所述土壤湿润体体积和实际测量获得的所述土壤湿润体体积建立土壤湿润体体积的GPR估算模型，包括：

通过波速法确定所述GPR探测获得的所述土壤湿润体厚度，根据所述土壤湿润体厚度确定所述土壤湿润体的体积；

通过回归分析确定实测的土壤湿润体的体积与GPR探测获得的土壤湿润体的体积之间的关系，以获得土壤湿润体体积的GPR估算模型。

6.根据权利要求5所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述通过波速法确定所述GPR探测获得的所述土壤湿润体厚度包括：

确定GPR探测雷达波波速v和探测数据获取时间t；

根据所述雷达波波速v和探测数据获取时间t确定所述土壤湿润体厚度d＝0.5vt。

7.根据权利要求4所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述获取所述土壤湿润体的含水率包括：

将所述土壤湿润体剖面平均分为上、中、下三层；

每层均匀选取3个土样后迅速封装称重；

利用环刀法对剩余湿润体进行取样，用于确定容重；

采集湿润体周围干土用来计算初始土壤含水量。

8.根据权利要求7所述的土壤湿润体体积获取方法，其特征在于，所述获取所述土壤湿润体的土壤湿润体体积，包括：

获取所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率；

根据所述土壤湿润体的灌水量、初始土壤体含水率和所述土壤湿润体含水率确定所述土壤湿润体的土壤湿润体体积。