基于高频探地雷达的土壤表层含水量测定

• 作者: 于东升 周立刚 张海东 王玺洋 王秀虹
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 探地雷达 土壤含水量 介电常数 电磁波波速 土壤质地
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 621-626
• 页数: 6页
• 分类号: S152.7
• 字数: 3865字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201506160196

摘要

高精度快速探测土壤表层水分状况,对于精准农业生产、水资源精确管理及防治坡耕地水土流失具有重要意义.现有探地雷达(ground penetrating radar,GPR)低频探测技术不能满足表层土壤含水量高精度要求,需要发展和应用高精度探测技术.本研究采集江宁某蔬菜地水稻土表层(0～20cm)土壤(粉砂质黏壤土),通过室内模拟试验,利用高频(1 GHz和2 GHz)探地雷达在不同土壤含水量状况下进行探测,获取GPR数据图像信息,提取电磁波谱特征参数,分析其与土壤含水量之间的定量关系.结果表明:1 GHz和2 GHz频率GPR探测的土壤介电常数ε与实测土壤含水量θ拟合的ε～θ模型决定系数R2分别为0.94与0.97,高频探地雷达技术预测粉砂质黏壤土表层土壤含水量是可行的;与低频探地雷达技术相比,高频探地雷达技术能够高精度探测表层土壤含水量.