[发明专利]全范围土壤水分特征曲线拟合方法及拟合系统

权利要求书

1.一种全范围土壤水分特征曲线拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、检测土壤样本中的土壤含水量变量和土壤吸力变量；

S2、根据土壤含水量变量和土壤吸力变量计算生成分段土壤水分特征曲线图；根据预设的连续光滑约束条件对分段土壤水分特征曲线图进行修正，并得到多个拟合参数；

S3、根据多个拟合参数再次对分段土壤水分特征曲线图进行修正，使分段土壤水分特征曲线图中的多条分段土壤水分特征曲线拟合为全范围土壤水分特征曲线，步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将土壤含水量变量和土壤吸力变量代入公式

计算生成分段土壤水分特征曲线图；

S22、根据预设的连续光滑约束条件对分段土壤水分特征曲线图进行修正，并得到多个拟合参数θ_s、n、和λ；

其中，θ_I是饱和阶段的土壤含水量，θ_II是毛管水阶段的土壤含水量，θ_III是吸附水阶段的土壤含水量，θ_s是土壤饱和含水量，是土壤吸力变量，为土壤空气进气时土壤吸力，是土壤含水量为零时的土壤吸力，λ是与土壤颗粒组成和线型有关的拟合参数，θ_b是对应的土壤含水量，是饱和阶段土壤水分特征曲线与毛管水阶段土壤水分特征曲线连接点处的土壤吸力，是毛管水阶段土壤水分特征曲线与吸附水阶段土壤水分特征曲线连接点处的土壤吸力，α为第一预设值，n为第二预设值，步骤S3中将多个拟合参数代入公式

再次对分段土壤水分特征曲线图进行修正，使分段土壤水分特征曲线图中的多条分段土壤水分特征曲线拟合为全范围土壤水分特征曲线；

其中，θ_I是饱和阶段的土壤含水量，θ_II是毛管水阶段的土壤含水量，θ_III是吸附水阶段的土壤含水量，θ_s是土壤饱和含水量，是土壤吸力变量，为土壤空气进气时土壤吸力，是土壤含水量为零时的土壤吸力，λ是与土壤颗粒组成和线型有关的拟合参数，θ_b是对应的土壤含水量，是饱和阶段土壤水分特征曲线与毛管水阶段土壤水分特征曲线连接点处的土壤吸力，是毛管水阶段土壤水分特征曲线与吸附水阶段土壤水分特征曲线连接点处的土壤吸力，α为第一预设值，n为第二预设值。

2.根据权利要求1所述的全范围土壤水分特征曲线拟合方法，其特征在于，还包括步骤S4、根据预设的约束条件公式对全范围土壤水分特征曲线的长度进行标定，得到标定长度的全范围土壤水分特征曲线，其中，为第i个土壤含水量观测值，为第i个土壤含水量模拟值，e为允许误差限。

3.根据权利要求2所述的全范围土壤水分特征曲线拟合方法，其特征在于，使用压力膜法或者离心机法中的任一方法检测土壤样本中的土壤含水量变量和土壤吸力变量。