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10種土壤水分測(cè)定方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)評(píng)
土壤水分測(cè)量一直受各界的注意,土壤水分的準(zhǔn)確測(cè)量在精確灌溉這一方面是很重要的,土壤水分的測(cè)定方法從測(cè)定的空間尺度上,大致可分為定點(diǎn)測(cè)定和大面積測(cè)定2種方式,這兩種測(cè)量方法又可以分為幾種,前者可分出四種測(cè)量方法,這四種測(cè)量方法比較的常見,而后者測(cè)量方法可以分為地表穿透雷達(dá)(GPR)測(cè)定和遙感測(cè)定。各類測(cè)定方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)如下表:
測(cè)定方法 |
基本原理 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
遙感法 |
不同含水量的土壤反向的電磁波強(qiáng)度不同 |
測(cè)量的空間范圍大 |
只能測(cè)量地面以下幾厘米的土壤,且須以定點(diǎn)測(cè)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),測(cè)定的數(shù)據(jù)精度不高 |
GPR法 |
電磁波在土壤中的傳播速度與土壤的介電常數(shù)呈對(duì)應(yīng)關(guān)系 |
測(cè)量的空間范圍較大 |
只能測(cè)量地面以下幾厘米的土壤,且須以定點(diǎn)測(cè)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),測(cè)定的數(shù)據(jù)精度較差 |
烘干法 |
在105℃左右烘干土壤,計(jì)算水分含量直接測(cè)定土壤含水量, |
成本低,簡(jiǎn)單易行,準(zhǔn)確性高 |
費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且破壞測(cè)定點(diǎn)的土壤,不利于原位測(cè)定,取樣過程會(huì)造成蒸發(fā)誤差 |
中子水分儀法 |
通過記錄快中子遇到與其質(zhì)量相近的氫原子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量來計(jì)算土壤含水量測(cè)量值 |
具有代表性,測(cè)定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高,儀器價(jià)格適中 |
測(cè)定的慢中子數(shù)有賴于標(biāo)準(zhǔn)曲線轉(zhuǎn)換成含水量,標(biāo)定過程會(huì)帶來誤差,有放射危害 |
時(shí)域反射儀法 |
電磁波在土壤介質(zhì)中的傳播速度與土壤的介電常數(shù)呈對(duì)應(yīng)關(guān)系 |
快速、準(zhǔn)確,可對(duì)原位土壤進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè) |
測(cè)量值需要校正,價(jià)格昂貴 |
γ射線法 |
γ射線在穿透土壤時(shí),能量衰減程度與土壤含水量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系 |
快速、準(zhǔn)確,可對(duì)土壤進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)量值 |
受土壤干密度影響大,僅適于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定 |
張力計(jì)法 |
負(fù)壓管的負(fù)壓與土壤吸力呈對(duì)應(yīng)關(guān)系 |
價(jià)格較便宜,操作簡(jiǎn)單可對(duì)原位土壤長(zhǎng)期監(jiān)測(cè) |
受溫度影響大,在土壤含水量低時(shí)即失效,負(fù)壓中的水進(jìn)入土壤會(huì)帶來誤差 |
露點(diǎn)微伏計(jì)法 |
通過電的方法測(cè)量熱電偶探頭溫度,探討特定溫度是被測(cè)定區(qū)間水勢(shì)的直線函數(shù) |
能測(cè)定較低土壤水勢(shì),可對(duì)原位土壤長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)測(cè)量值 |
受溫度變化影響很大,土壤水分很高時(shí)測(cè)量誤差很大 |
電阻法 |
電阻的變化與周圍土壤水勢(shì)有對(duì)應(yīng)關(guān)系 |
價(jià)格便宜 |
對(duì)土壤類型、鹽分濃度和土壤溫度敏感,測(cè)量范圍隨電阻塊不同面而異 |
專業(yè)測(cè)量?jī)x器(多功能土壤水分記錄儀、多點(diǎn)土壤水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)) |
使用傳感器來進(jìn)行測(cè)量土壤水分 |
能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)土壤水分的變化,并能對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行曲線分析 |
測(cè)量的結(jié)果受土壤中的鹽度等影響 |
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