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一种土壤水通量监测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:45844109 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-19 11:07
本发明专利技术提供一种土壤水通量监测方法、装置、设备及存储介质,其中,该土壤水通量监测方法包括:布设主动热源和监测设备,并获取待测土壤的含水率数据和温度数据;基于理查德方程和所述待测土壤的含水率数据,构建土壤水动力学约束,并训练预先构建的水通量监测模型;基于对流‑传导‑弥散方程和所述待测土壤的温度数据,构建土壤热动力学约束,并训练所述水通量监测模型;构建土壤水热耦合约束,训练所述水通量监测模型,得到目标水通量监测模型。通过本发明专利技术,能够解决现有的监测方法难以在不同情境下,以较低的数据成本实现对土壤水通量的高精度监测的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤水通量监测,尤其涉及一种土壤水通量监测方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、土壤水通量在农业生产、生态保护以及地质灾害预警等多个领域中都起着关键作用。然而,目前暂无通用的土壤水通量直接监测设备,现有的间接测量方法对环境或设备工况有着较为严格的要求,而我国土壤的理化特性又具有强烈的时空变异性,这对土壤水通量的监测带来了极大的挑战。因此,亟需一种高精度、便捷式的土壤水通量测量方法来满足实际需求。

2、土壤含水率与土壤温度是常用的土壤监测指标。目前,土壤含水率可结合理查德方程来推算土壤水通量,但在高通量或变饱和情境下含水率变化微小,导致含水率数据难以包含有效的水通量信息,从而降低了水通量监测的精度。而土壤温度可结合土壤的对流-传导-弥散方程计算土壤水通量,其中的热脉冲主动热源技术具有较大的应用潜力,但其对发热量有严格的控制,故在面对异质性土壤以及热量不闭合情境下,其精度会显著降低。也有使用水热耦合的方法估算土壤水通量,但该类方法目前需要土壤的水热特性作为先验,限制了其进一步的推广与应用。

3、对于现有的监测方法难以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种土壤水通量监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,布设主动热源和监测设备,并获取待测土壤的含水率数据和温度数据,包括:

3.根据权利要求2所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,获取所述待测土壤测点坐标所在位置的含水率数据和温度数据之前,包括:对所述待测土壤的测点坐标和配点坐标进行归一化处理。

4.根据权利要求2所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,基于理查德方程和所述待测土壤的含水率数据,构建土壤水动力学约束,并训练预先构建的水通量监测模型,包括:

5.根据权利要求4所述的土壤水通量监测...

【技术特征摘要】

1.一种土壤水通量监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,布设主动热源和监测设备,并获取待测土壤的含水率数据和温度数据,包括:

3.根据权利要求2所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,获取所述待测土壤测点坐标所在位置的含水率数据和温度数据之前,包括:对所述待测土壤的测点坐标和配点坐标进行归一化处理。

4.根据权利要求2所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,基于理查德方程和所述待测土壤的含水率数据,构建土壤水动力学约束,并训练预先构建的水通量监测模型,包括:

5.根据权利要求4所述的土壤水通量监测方法,其特征在于,基于对流-传导-弥散方程和所述待测土壤的温度数据,构建土壤热动力学约束,并训练所述水通量监测模型,包...

【专利技术属性】
技术研发人员:史良胜王宇杰
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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