Способ определения влажности почв

(11) . К АВТОРС У ЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву но 02,10,80 (21) 2989880/18 ениен заявки М 22)Запел М. Кя.601 М 22/ исое Веударстювмб каеитвт СССР аа делан кзфбретеннв а юткрыткВ3)Приор Опубл ет ковано 30,12.82, бюллетень Мопубликования описания 04,01.8 3 УДК 821 .317 (088,8) Дата 72) Авторы изобретения Е. Н, Зот А. Г. Гелле расного Знамени институт р СР и Московский госуда м. М. В. Ломоносова иотейЬиЫ,рствен рдена Трудового К электроники АН СС) Заявители ситет ЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ П 4 ОБ ОПР Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано вагрометеорологии, мелиорации, сельскомхозяйстве,Известен способ измерения влагозапасаверхнего слоя почвы (0-1 см), основанный на измерении полного влагозапасаверхнего слоя почвы в объемных единицах (г/см ) на эталонных участках, измерении коэффициента обратного рассеяония на тех же участках под углами 7-12 10от надира на частоте вблизи 4,25 ГГц,на эталонных участках, построении регресионной зависимости, измерении коэффициента обратного рассеяния на контролируемом участке при тех же углах и часто тах зондирования, сопоставлении измеренных значений с регрессионной зависимостью и определении полного влагозапаса(в г/смо) на контролируемом участке 13.Недостатком данного способа являетсязависимость коэффициента обратного рассеяния, а, следовательно, измеряемогозначения полного влагозапаса верхнего слоя почвы, от состояния поверхности (шероховатости), от типа почв, а также узкий диапазон углов визирования вблизи надира и узкий диапазон рабочих частот.Известен также способ определения влажности почв, основанный на измерении характеристик радиолокационного сигнала, отраженного от эталонных и контролируемого участков и определении регреосионных зависимостей между интенсивностью отраженного радиолокационного сигнала и влажностью почвы на эталонйых участках 2 3 .Однако известный способ также не обеспечивает высокую точность измере так как на параметры измеряемого сиг ла влияют тип почв и характеристики и верхности.Цель изобретения - повышение точности за счет устранения влияния типа почвы и характеристик ее поверхности.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения влажности почв на эталонных участках путем иепос3 088741 -4й определяют объем- является различие в диэлектрических влаги, после чего свойствах воды и сухого вещества, почонные зависимости вы. По, известной классификации влаги ю отраженного радио в коллоидных капиллярно-пористых телах,и измеренным объ- к которым относится почва, влагу в почодной влаги на эта- ве можно разделить на свободную и свяо интенсивности аанную влагу, которые существенно разгнала, отраженного личаются по диэлектрическим проницаеучастка, и указанным мостям Е: для свободной влаги. 80; имостям определяют 10 для связанной Все 4-6, т.е. близка к дной влаги на кон- Е сухого вещества. Как известно характеристики отражений радиолокационных ена регрессионная сигналов существенно зависят от параристик отраженного метра, характеризующего влажность починала от объемного 5 вы (полный объемный влагозапас, полный ги для различных влагозапас в процентах полевой влагоем - регрессион- кости).актеристик отражения, Таким образом, необходимо найти . свободной влаги, параметр, который, с одной стороны, ховатости поверхнос- удовлетворил бы агрометеослужбу, а, с агротехнической другой стороны, не влиял на величину осевной период; на характеристик отраженного радиолокаая зависимость ционного сигнала при изменении характения от объемного ра состояния поверхности и типа почв,редственных измерениный запас свободнойопределяют регрессимежду интенсивностьлокационного сигналаемным запасом свобдонных участках. и прадиолокационного сиот контролируемогорегрессионным зависобъемный запас свобоуролируемом участкеНа фиг. 1 приведзависимость характерадиолокационного сизапаса свободной влатипов почв; на фиг. 2ная зависимость харот объемного запасадля двух типов шероти, характерных дляобработки почвы в ифиг. 3 - регрессионнхарактеристик стражезапаса свободной влаги для участков с открытой почвой и участков с посевами озимых культур для трех типов почв, где 0 - средняя интенсивность отражесвния радиолокационного сигнала;Фо о- объемный запас свободной влаги почвы30 в слое 0-10 см, а - черноземы типичные; б - черноземы вышелочные; Ь- темно-серые лесные оподзоленные почвы; ъ - мел;козернистйй нанорельеф поверхности ; д - среднегребнистый нано- . рельеф; е, ж, 3 - участки открытых почв; и - черноземы типичные; К - черноземы вышелочные; л - темно-серые лесные оподзоленные почвы; мн , о - участки с посевами зимних культур на соответствующих типах почв.40Способ реализуется следующим образом.Измеряют характеристики отраженного радиолокационного сигнала на эталонных ,и контролируемых участках и сравнивают 45 последние с регрессионными зависимостя . ми для эталонных измерений, но при этом на эталонных участках измеряку объемный запас свободной влаги, при этом характеристики отраженного радиолокационного сигнала измеряют в пределах от скользящих углов до углов зонъдирования вблизи надира и строят ре рессионные зависимости указанных характеристик как функцию объемного за паса свободной влаги.1физической основой определения влаж-. ности почв радисфизическими методами Для сельскохозяйственного производства, основной интерес представляет запас свободной влаги в почве, который обеспечивает получение надежного урожая, Изменения влажности почвы в полезных условиях в основном обусловлены изменением количества изменяющейся в ней свободной влаги.Использование запаса свободной влаги в качестве измерительного параметра характеризующего влагозапас почвы, позволяет существенно уменьшить влияние типа почв и состояния поверхности (шероховатости) на измерение характеристики отраженного радиолокационного сигнала. В связи с тем, что отражение определяет ся в основном диэлектрической проницаемостью свободной влаги почвы, это позволяет варьировать угол зондирования в широких пределах, В результате открывается возможность построения радиолокационной системы, в которой угол обзора может изменяться от 10 о до 75 о от надира, например, с помощью сканирования, либо при использовании радиолокационной станции базового обзора, Это позволяет существенно увеличить производительность за счет увеличения плошади контролируемого участка в течение одного полета. Измеренные характеристики отраженного радиолокационного сигнала в случае калиброванной аппаратуры можно выражать через коэффициент обратного рассеянии или через среднюк инО,И О,гЮ о",Оси(а/ЬФиг,2 23 ,2 О,Составитель Р, Кузнецова ор Н. Ковалева Техред С,Мигунова Корректор М, Демч 0161/67 Тираж 887 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий ; 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн