基于宇宙射线中子法的中小尺度土壤水分监测方法研究

发布时间：2024-03-08 04:20

　　土壤水是环境地质物质循环中的重要载体,也是土壤-生物-大气圈中水循环的重要源和汇。及时、准确的了解土壤含水量,对农业、环境、水文、气象、生态等众多领域的研究都具有重要意义。目前,土壤水监测以点尺度和遥感大尺度的方法为主。两种方法之间存在监测尺度上的空缺。宇宙射线快中子法(Cosmic Ray Neutron Probe,CRNP)的监测尺度为半径数百米的范围,恰好弥补了上述方法间的监测尺度空缺。本研究以CRNP为技术手段,以黄淮海平原地区夏玉米农田为研究对象,通过与分布式采样和频域反射法(FDR)的对比分析,评价该方法在我国北方典型农区中的适用性;研究中还采用无人机遥感对植被水当量进行精准校正,以期进一步提高CRNP的监测精度。具体研究结果如下:(1)确定了CRNP在试验区的空间权重因子。CRNP的测量范围是以传感器为轴心的扁平的陀螺型或漏斗型。基于K?hli等的CRNP空间权重分布理论,计算研究区内CRNP的测量范围和空间权重因子分布。经计算后得到径向距离为233 m,垂向测量深度与测量点距CRNP的距离呈负相关,范围为30.1-20.7 cm。(2)将CRNP与分布式采样和FDR的...

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图2.1不同能量强度的中子示意图（模拟结果）

9图2.1不同能量强度的中子示意图（模拟结果）[101,102,103]

图2.2CRNP的支持容量

图2.2CRNP的支持容量向距离加权据Khli等[47]的研究，在土壤含水量不小于2%的土壤中，径向距离上

图3.1基于宇宙射线中子法的中小尺度土壤水分监测方法研究技术路线

图3.1基于宇宙射线中子法的中小尺度土壤水分监测方法研究技术路线与方法区概括选取河南省新乡市封丘县潘店镇中国科学院封丘农业生态实）（35°00′N，114°24′E）。封丘站位于黄淮海平原地区，属季风气候，年平均降水量为605毫米，全年降雨量的50%~年蒸发量在....

图3.2中国科学院封丘农业生态实验站

19图3.2中国科学院封丘农业生态实验站

本文编号：3922000