基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证百度文精.docx

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证百度文精.docx

《基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证百度文精.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证百度文精.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证XX文精

中国农业大学学报　2011,16（1:

100-

104Journal　of　China　Agricultural　University

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证

郑茹梅1　李子忠1*　龚元石1　王一鸣2　杨新明1　王克栋2

（1.中国农业大学资源与环境学院,北京100193;2.中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083

摘　要　为了检验具有我国自主知识产权的基于相位差检测原理的时域反射仪（TDR测定土壤水分的性能,利用室内土柱试验,获得了该仪器测定土壤含水量的标定曲线,分析了影响因素,并在田间对标定曲线进行了实际验证。

结果表明,容重对仪器测定土壤含水量的影响不显著;土壤质地对校正结果有明显影响,供试的砂质土类,壤

质黏土类和黏土类分别可以使用一个特定标定公式,R2均大于0.98,估计标准误差均小于0.020cm3/cm3

;该仪器用于田间测定含水量的均方根误差小于0.035cm3/cm

3

。

因此,经过室内标定后,将新型时域反射仪用于测定田间土壤含水量是可靠的。

关键词　土壤含水量;时域反射;相位差

中图分类号　S　151.9　　　文章编号　1007-4333（201101-0100-05　　　文献标志码　A

收稿日期:

2010-05-

27基金项目:

国家“863”计划项目（2006AA10Z264

第一作者:

郑茹梅,博士研究生,E-mail:

zheng

rumei2004@163.com通讯作者:

李子忠,副教授,博士,主要从事农业水土资源利用和土壤物理学研究,E-mail:

zizhong

@cau.edu.cnCalibration　and　field　verification　of　TDR　based　on　p

hasedifference　for　measuring　

soil　water　contentZHENG　Ru-mei　1,LI　Zi-zhong1*,GONG　Yuan-shi　1,WANG　Yi-ming2

YANG　Xin-ming1,WANG　Ke-dong

2

（1.College　of　Resources　and　Environmental　Sciences,China　Agricultural　University,Beijing　100193,China;2.College　of　Information　and　Electrical　Engineering,China　Agricultural　University,Beijing　

100083,ChinaAbstract　The　objective　of　this　study　is　to　test　the　performance　of　time　domain　reflectometry（TDRbased　on　phasedifference　detecting　with　independent　intellectual　property　rights　measuring　soil　water　content.A　laboratory　calibrationexperiment　using　soil　column　was　conducted　to　obtain　the　calibration　equations　for　TDR　measuring　

soil　water　content,and　field　test　was　also　conducted　to　validate　these　calibration　equations.The　results　showed　that,there　was　nosignificant　effect　of　bulk　density　on　the　calibration　relationship　between　time　measured　by　

TDR　and　soil　water　content,but　the　soil　texture　had　a　significant　effect.It　could　be　calibrated　using　three　calibration　formulas　in　sandy　

soil,loamyclay　soil　and　clay　soil,respectively.All　of　R2　

were　greater　than　0.98,and　the　estimated　standard　errors　were　less　than0.020cm3/cm3.The　root　mean　square　errors　were　less　than　0.035cm3/cm3　for　TDR　measuring　

soil　water　content　inthe　field.Therefore,this　new　TDR　instrument　was　reliable　to　measure　soil　water　content　in　the　field　using　calibrationequations　from　the　laboratory　

experiments.Key　

words　soil　water　content;time　domain　reflectometry;phase　difference　　时域反射仪技术（Time　Domain　Reflectometry

TDR是当今世界上最先进的土壤水分快速测量技术之一。

该技术具有快速、准确、操作简便、对土壤结构影响轻微,并可实现定点自动监测土壤水分动

态变化等特点。

我国自上世纪九十年代年开始从国外引进时域反射仪,如Tekronix公司1502BTDR

电缆测试仪、TDR-TRASE和TDR100等,主要由一些大学和科研单位购买,应用在土壤水分测定和

　第1期郑茹梅等:

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证

长期监测等方面的研究上[1-14]。

而大部分地市级灌溉试验站,土肥站等,测定土壤含水量时使用最普遍的方法仍是传统的烘干法。

在实际的农业生产中,TDR技术更是得不到应有的普及。

原因:

1TDR仪器价格昂贵,单机价格约1万美元,成套设备价格为几万美元[15]。

2掌握设计制造TDR土壤水分测试仪核心技术的少数发达国家对外采取严格的技术出口限制,使我国无法获得必需的尖端电子部件和芯片,因此我国还不能制造传统的TDR土壤水分测试仪