[发明专利]农田土壤垂直剖面水分测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种农田土壤垂直剖面水分测量方法及装置，其特征是包括安装管套管、空心圆柱状电极、绝缘管柱、基带同轴电缆、液相空心水柱、阻抗板和核心处理器，土壤剖面水分测量装置由压控振荡器控制产生高频振荡信号，经硅外延高频低噪幅值放大，双模预分频器整形分频得到低频方波信号，通过该频率与土壤体积含水率之间的数学模型，实现土壤体积含水量的精确感知。采用圆柱立体式多层级结构，集合农田土壤垂直剖面水分动态测定拟合及定量反演技术，实现以最少层级实时动态感知农田土壤垂直剖面不同深度处体积含水量及垂直剖面土壤水分供给量，其最大优点为可持续实时感知土壤垂直剖面水分状况，空间整体性强，且实时标定。

主权项

1.一种农田土壤垂直剖面水分测量方法，其特征是包括以下步骤：通过对不同敏感元件测得在空气中的频率、水中的频率及土壤中的频率计算得到归一化频率，由单个敏感元件感知安装管套管外垂直深度土壤体积水分，影响径向距离为5‑10cm；采用立体式多层级结构，由田间试验数据建模，由土壤剖面体积含水量等值法及皮尔森(Pearson)相关系数法分析农田土壤垂直剖面水分动态分布特征及变化规律；由欧氏距离的聚类算法以及以作物植株叶片相对含水率确定层级深度位置，分析计算确定土壤垂直剖面水分自变量的因子；通过土壤水分定量反演基于不同深度处土壤体积含水量的拟合关系，反演垂直剖面其他深度处土壤体积含水量及不同剖面深度土壤供水量。