精準獲取土體構型信息對地力提升、土地整治以及數字化農業具有十分重要的意義。不同于傳統費時費力的土鉆或挖剖面等破壞性取樣,以探地雷達為代表的地球物理方法被認為在快速獲取較大尺度上土體構型定量化信息具有非常大的應用潛力。最近,我室張佳寶研究員團隊經過多年的努力,聯合國內外同行,開發了基于多通道原理的高精度同步識別反射層厚度和含水量的探地雷達反演方法以及耦合雷達觀測和水文模型的水力參數反演方法,并在封丘農業生態實驗站附近復墾農田開展了驗證工作,研究成果最近在國際著名期刊Hydrology and Earth System sciences上發表。
隨著探地雷達硬件技術和相關算法快速發展,應用探地雷達高精度識別土層結構和含水量的能力在過去的近20年中得到了顯著提高。該研究在利用多通道探地雷達獲取田塊尺度土體構型結構和含水量動態信息的基礎上,進一步開發了相應的快速識別土體構型水力功能參數的方法。未來進一步開展不同土體構型的探地雷達高精度識別方法,可望進一步拓寬其在土壤學中的應用,從而提高土壤信息數字化快速獲取的能力。
該系列工作由中德兩國同行科學家合作完成。我室潘喜才研究員為論文第一作者和通訊作者,研究工作得到了中國國家基金委面上項目的資助。

Pan XC, Jaumann S, Zhang JB, Roth K. Efficient estimation of effetive hydraulic properties of stratal undulating surface layer using time-lapse multi-channel GPR. Hydrol. Earth Syst. Sci., 2019, 23: 3653-3663