基于电磁感应数据的膜下滴灌土壤水分动态变化研究

分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》

王佳文

摘要： 快速、无损监测农田土壤水分含量，是智慧农业的重要研究内容。以新疆南疆阿拉尔国家 农业科技园区膜下滴灌棉田为研究对象，运用 EM38-MK2 大地电导率仪快速、高效的获取了 4 组不 同时期的棉田土壤表观电导率数据，并同步采集表层土壤（0~20 cm）样品，通过构建表观电导率数 据与室内测定含水量数据间的反演模型获取了测点的含水量数据，并按照土壤水分干旱分级标准 对研究区土壤水分进行划分，综合利用 GIS 软件和地统计方法对土壤水分的时空变异性进行研 究。结果表明：4 个时期的土壤水分反演模型决定系数均大于 0.80 且均方根误差（RMSE）和平均绝 对百分误差（MAPE）均较小，表明反演模型精度较高，土壤表观电导率与表层土壤水分相关性较 好；不同时期土壤含水量数据表明土壤水分具有很强的时间变异性，变异性由中等变异转变为弱 变异再转变为中等变异；受人为灌溉等因素的影响，变异函数模型也存在差异；半方差分析中 4 个 时期的土壤水分块金值与基台值之比均大于 75%，表明土壤水分在空间上趋近于弱空间相关；高 程反距离权重（IDW）插值图及水分克里格插值图表明微地形是影响土壤水分分布的重要因素。本 研究可为干旱区膜下滴灌棉田土壤水分动态监测提供重要的方法支撑，从而更好地指导农业 灌溉。

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