利用GPR早期信号振幅属性监测土壤含水率

• 作者: 吕恒 聂俊丽 王智慧 张力文 窦勇硕
• 来源期刊: 土壤
• 学科: 农学
• 关键词: GPR早期信号 土壤含水率 希尔伯特变换 平均振幅包络
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 169-176
• 页数: 8页
• 分类号: S152.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.01.022

摘要

为了研究GPR早期信号振幅属性与土壤含水率的关系,建立物理模型并配制了7组不同含水率的土壤,采用300、400和900 MHz GPR天线进行探测.选取GPR第一峰值信号、第一正半周期、第一半周期3种典型时段早期信号,利用希尔伯特变换计算平均振幅包络并求倒数,与烘干法测量所得土壤含水率结果进行对比,拟合出平均振幅包络倒数与土壤含水率之间的关系式.3种典型早期信号的振幅包络的倒数与土壤体积含水率均为线性相关,相关系数分别为0.883、0.926、0.867,其中第一正半周期内的振幅包络的倒数与土壤体积含水率拟合效果最好,含水率平均相对标准差为0.483％,通过土壤介电常数试验结合Topp公式计算得到的体积含水率与实测体积含水率平均相对标准差为1.069％.结果表明利用平均振幅包络倒数法研究第一正半周期内雷达波平均振幅包络倒数得到的土壤含水率较为精确.