【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量，尤其涉及一种基于频域介电谱的土壤含水率评价方法。
技术介绍
1、土壤含水率是决定土壤物理、化学及作物生长的重要参数之一，对农业土壤高效节水灌溉、农业作物生产及土壤干旱程度等领域有重要影响。因此，准确、快速、高效的检测土壤含水率对农业发展及其相关领域应用研究具有重要的意义。
2、传统的土壤含水率测量方法主要有两类：直接方法和间接方法。直接方法主要是通过取样、烘干和称重来测量土壤含水率，这种方法虽然准确，但是时间和劳动消耗大，只能测量离散点，并且会破坏土壤结构。间接方法包括重力法、中子散射法、电阻法等，这些方法虽可以进行连续测量，但精度较低，且需通过经验模型才能转化为土壤含水率。
3、近年来，随着微波遥感和探地雷达技术的快速发展，频域介电谱测量已经成为一种新型非破坏性的土壤含水率的检测方法。然而，频域介电谱测量的过程中，只能在特定的频率测量获取得到土壤含水率。例如：对于传统的土壤介电常数模型而言，介电常数均具有频率依赖性，以 topp 经验模型中的介电常数为例，该模型通常需要在固定频率条件下测量得到，这样会导致不同频率下测试得到的topp经验模型系数不同，也就是说当使用不同频率进行介电常数测量时，预测得到的含水率不同，因而一但改变频率就无法得到精确的土壤含水率。因此，传统介电常数模型预测精度受频率改变而改变，亟需解决频率依赖性问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，
2、一种基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，包括：采用以下土壤水分反演模型获取土壤含水率：
3、（1）
4、其中，为体积含水率，、、、为经验参数；为土壤表观介电谱特征参数；
5、（7）；
6、为介电损耗因数特征参数，为介电常数实部。
7、进一步地，如上所述的基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，所述土壤表观介电谱特征参数根据如下方式获取得到：
8、步骤1：采用不同的频率测量土壤的介电常数实部和虚部，分别对应得到介电常数实部随频率变化的特征曲线和介电常数虚部随频率变化的特征曲线；
9、步骤2：利用所述介电常数实部随频率变化的特征曲线，按照公式（2）进行拟合，得到拟合参数、、、；
10、（2）
11、步骤3：利用所述介电常数虚部随频率变化的特征曲线，按照公式（3）进行拟合，得到拟合参数、、、；
12、（3）
13、其中，为介电常数实部，为介电常数虚部；
14、步骤4：根据所述拟合参数、、、、、、、，对介电常数实部随频率变化的特征曲线任意点进行求导，求导关系如公式（4）所示：
15、（4）
16、步骤5：根据所述拟合参数、、、、、、、，对介电常数虚部随频率变化的特征曲线任意点进行求导，求导关系如公式（5）所示：
17、（5）
18、步骤6：根据公式（4）、（5），计算得到介电损耗因数特征参数：
19、（6）
20、步骤7：根据所述介电损耗因数特征参数以及介电常数实部，计算得到所述表观介电谱特征参数
21、（7）
22、本专利技术提供基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，通过构建的土壤水分反演模型来获取土壤含水率，对仪器测量的不同频率条件下介电常数实部-频率特征曲线、介电常数虚部-频率特征曲线进行微分处理，从而提取相应的微分特征参数，然后依据表观介电常数可以描述土壤介电特性的特点，并利用上述两个微分参数定义了土壤表观介电谱特征参数，经过此方法处理提出了本申请土壤水分反演模型，该模型能够解决介电常数随频率变化而变化的问题，即通过仪器在任何频率或频段条件下预测的土壤含水率不会受介电常数频率变化的影响，解决了介电常数频率依赖性问题，避免了传统的土壤介电常数模型只能在一个频率下进行土壤含水率预测的问题。
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1.一种基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，其特征在于，包括：采用以下土壤水分反演模型获取土壤含水率：
2.根据权利要求1所述的基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，其特征在于，所述土壤表观介电谱特征参数根据如下方式获取得到：
【技术特征摘要】
1.一种基于频域介电谱的土壤含水率评价方法，其特征在于，包括：采用以下土壤水分反演模型获取土壤含水率：
2...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴倩，王海军，赵熹，周思培，李小龙，张川，曹涵，王能龙，陈小双，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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