一种土壤含水率间接获取及快速评价方法

摘要

本发明公开了一种土壤含水率间接获取及快速评价方法，该方法依次包括如下步骤：1、基于研究区域，设计取样方案；2、使用环刀法对每个取样点取样，测量土壤容重，土壤含水率和土壤紧实度；3、使用模型对数据进行拟核，获得不同模型的待确定系数和相关系数，确定本研究区域的应用模型；4、对每个取样点进行土壤紧实度测试，将所得到的数据代到应用模型中，得到土壤含水率的结果；5、使用面积加权平均值的方法，对土壤含水率进行整体计算，以快速评价研究区域的墒情。该发明的实施方案系统条理，获取速度快，样本数量多，可有效的降低土壤空间异质性导致的不确定性，可应用于不同作物覆盖，土壤质地和地形地貌的地区。

主权项

一种土壤含水率间接获取及快速评价方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、基于研究区域，综合考虑土壤质地、作物类型和地形地貌，采取等距取样法，设计取样方案，布置取样点；每个取样点的面积S_i(i＝1,2,...N)为3～5m²，取样数N为15～25个；步骤2、使用环刀法对每个取样点取样，使用烘干法对所取样品分别测量土壤容重BD_i(i＝1,2,...N)和土壤含水率θ_i(i＝1,2,...N)；使用土壤紧实度仪对每个取样点土层的土壤紧实度CI_i(i＝1,2,...N)多次测试取平均值；步骤3、基于取样点的面积S_i、土壤容重BD_i、土壤含水率θ_i和土壤紧实度CI_i(i＝1,2,...N)的数据，利用模型：模型1：Ayers模型$\mathrm{CI}=(A_1\times {\mathrm{BD}}^{A_4})/(A_2+{(\theta -A_3)}^2)---\left(1\right)$模型2：Upadhyaya模型$\mathrm{CI}=B_1{\mathrm{BD}}^{B_2}{e}^{{-B}_3\theta }---\left(2\right)$模型3：Busscher模型$\mathrm{CI}=C_1{\theta }^{C_2}{\mathrm{BD}}^{C_3}---\left(3\right)$模型4：Hernanz模型$\mathrm{CI}=D_1{\theta }^{D_2}{\mathrm{BD}}^{D_3}{d}^{D_4}---\left(4\right)$进行拟核，得到所选取模型的待确定系数和相关系数，相关系数最大的模型确定为本研究区域的应用模型；式中：CI为土壤紧实度，kPa；BD为土壤容重，g/cm³；θ为土壤质量含水率；d为深度，mm；A，B，C，D为依赖于土壤类型的拟合常数，且恒为正；步骤4、使用土壤紧实度仪对每个取样点土层的土壤紧实度CI_j(j＝1,2,...M)多次测试取平均值，将土壤紧实度CI_j代入应用模型，得到土壤含水率θ_j(j＝1,2,...M)；步骤5、利用面积加权平均值的方法，通过公式；θ＝Σθ_j×S_j/ΣS_j  (5)对研究区域的土壤含水率θ进行整体计算，以此评价研究区域的墒情。