【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤检测技术，尤其涉及一种土壤水分检测方法及设备，属于信息处理
技术介绍
利用微波遥感监测土壤水分是目前应用极为广泛的一种土壤水分检测手段。微波遥感监测土壤水分的基础是土壤的介电特性与土壤的含水量之间有非常密切的关系，具体说，介电常数的实部(虚部则还与土壤含盐量相关)受土壤含水量的影响非常大。所以，建立土壤介电常数实部与土壤体积含水量之间关系，是用微波遥感技术监测土壤体积含水量的基础。目前来说，描述土壤介电常数与土壤含水量间关系的介电模型最常用的主要有Hallikainen经验模型和道博森(Dobson)半经验模型。Hallikainen经验模型是Hallikaihen等于1985年提出的,基于不同土壤类型的多项式拟和模型。在给定的频率(包括了1. 4GHz，4GHz，6GHz，8GHz，IOGHz，12GHz，14GHz，16GHz，18GHz)、土壤类型的情况下，利用实测的土壤介电常数实部ε'与土壤水分进行拟和，得到实部的模型公式为ε ' = (ao+a^+aaC) + (bo+b^+baC) mv+ (co+c^+CaC) mv2上式中S和C分别表示土壤的砂土、粘土百分比含量，mv表示土壤的体积含水量，a。、a” a2、b0> t^、b2、c0> C1^ C2是需要标定的9个系数。Dobson半经 验模型是综合了入射波的频率、土壤体积含水量、土壤质地(砂土粒、壤土粒和粘土粒的比例)、土壤密度、土壤温度等与土壤介电常数的依赖关系，建立的土壤混合介电模型，适用频率范围为O. 3GHz-18GHz。其土壤介电常数实部的具体表达式为I
【技术保护点】
一种土壤水分检测方法，其特征在于，包括：通过向Dobson介电模型输入模拟参数，生成包括预设频点下，模拟土壤砂土百分比含量、模拟土壤粘土百分比含量、模拟土壤容重、模拟土壤温度、模拟土壤体积含水量与模拟土壤介电常数实部的对应关系的Dobson模拟数据库；根据所述Dobson模拟数据库建立预设频点所对应的Hallikainen关系式的系数列表；采集获取待测土壤的土壤介电常数实部、土壤砂土百分比含量和土壤粘土百分比含量；查找所述系数列表，获取与测试频点对应的各项系数；根据所查找到的各项系数，所述待测土壤的土壤介电常数实部、土壤砂土百分比含量和土壤粘土百分比含量，以及所述Hallikainen关系式，获取所述待测土壤的土壤体积含水量。
【技术特征摘要】
1.一种土壤水分检测方法，其特征在于，包括 通过向Dobson介电模型输入模拟参数，生成包括预设频点下，模拟土壤砂土百分比含量、模拟土壤粘土百分比含量、模拟土壤容重、模拟土壤温度、模拟土壤体积含水量与模拟土壤介电常数实部的对应关系的Dobson模拟数据库； 根据所述Dobson模拟数据库建立预设频点所对应的Hallikainen关系式的系数列表; 采集获取待测土壤的土壤介电常数实部、土壤砂土百分比含量和土壤粘土百分比含量; 查找所述系数列表，获取与测试频点对应的各项系数； 根据所查找到的各项系数，所述待测土壤的土壤介电常数实部、土壤砂土百分比含量和土壤粘土百分比含量，以及所述Hallikainen关系式，获取所述待测土壤的土壤体积含水量。2.根据权利要求1所述的土壤水分检测方法，其特征在于，根据所述Dobson模拟数据库建立预设频点所对应的Hallikainen关系式的系数列表,具体包括 利用所述Dobson模拟数据库对以下公式进行最小二乘回归分析ε ' = a0+a1S+a2C+b0mv+b1S*mv+b2C*mv+c1S*m2v+c2C*mv2 ;其中，S、C、mv、S*mv、C*mv、m2v、S*mv2、C*mv2均为自变量a0、a1、a2、b0、b1、b2、c0、c1、c2为系数,模拟土壤介电常数实部ε'为因变量，S为模拟土壤砂土百分比含量，C为模拟土壤粘土百分比含量，mv为模拟土壤体积含水量；根据最小二乘回归分析的结果对Hallikainen关系式的九项系数进行标定，建立预设频点所对应的Hallikainen关系式的系数列表。3.根据权利要求1或2所述的土壤水分检测方法，其特征在于，所述预设频点包括频率为1. 26GHz的第一频点、频率为3. 2GHz的第二频点、频率为5. 3GHz的第三频点，以及频率为9. 6GHz的第四频点。4.一种土壤水分检测设备，其特征在于，包括 模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈权，曾江源，李震，
申请(专利权)人：中国科学院对地观测与数字地球科学中心，
类型：发明
国别省市：
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