[发明专利]一种煤矸石复垦场土壤含水率检测方法

权利要求书

1.一种煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，包括如下步骤：

S1：根据煤矸石复垦场(1)面积大小，确定雷达测线(2)位置，根据每条雷达测线(2)位置将反射介质(3)预埋在覆土层(5)中；

S2：利用探地雷达(4)对煤矸石复垦地每条雷达测线(2)进行探测；

S3：对获取的雷达数据进行预处理与雷达波速计算；

S4：探测其中一条雷达测线(2)剖面上不同反射介质(3)埋藏深度土壤含水率，并取平均值作为该深度的含水率，将雷达波速与含水率进行拟合得到土壤含水率反演模型；

S5：利用土壤含水率反演模型，结合复垦区其他测线雷达波速，得到复垦区每层土壤含水率，利用插值法得到煤矸石复垦场(1)含水率空间分布图。

2.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S1中，按照五点法确定雷达测线(2)位置。

3.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其主要特征在于，在步骤S1中，所述雷达测线(2)长度不小于10m。

4.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S1中，按台阶状将反射介质(3)等距预埋在覆土层(5)中。

5.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述反射介质(3)为铝锭，铝锭直径为8～10cm，高度为6～8cm，预埋时水平间距不小于50cm。

6.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S2中，采用中心频率为200-1000MHz的探地雷达(4)。

7.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述预处理方法包括滤波、小波变换、自动增益控制及背景去噪处理。

8.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述雷达波速根据以下公式计算得出：

其中：V₁为雷达波在第1层土壤中传播速度，S₁为第1层反射介质(3)埋深，t₁为雷达波从地表发射经第1个反射介质(3)反射后被接收所需要的时间；

其中：V_i为雷达波在第i层土壤中传播速度，S_i-1为第i-1层反射介质(3)埋深，t_i为雷达波从发射经第i个反射介质(3)反射后被接收所需要的时间，S_i为第i层反射介质(3)埋深，x为第i层反射介质(3)与第i-1层反射介质(3)埋深的比值。

9.根据权利要求1所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S4中：利用TDR法探测其中一条雷达测线剖面上不同反射介质(3)埋藏深度土壤含水率。

10.根据权利要求9所述的煤矸石复垦场土壤含水率检测方法，其特征在于，在步骤S4中：每个深度探测3次，并取平均值作为该深度的含水率。