基于探地雷达功率谱属性参数的土壤含水状态预测

作者：谢国青; 聂俊丽^*; 陈紫秋; 熊悦意; 冯艳玲; 陈德文

来源：节水灌溉, 2023, (10): 28-35.

• 探地雷达
• 含水率
• 功率谱
• BP神经网络

研究准确快速探测土壤含水率的方法，对实现农业生产灌溉、生态修复等具有重要的现实意义。通过物理实验获得不同土壤含水率的探地雷达信号，以AR功率谱为理论模型计算雷达信号功率谱并提取功率谱属性参数，利用互相关方法优化选择功率谱属性参数，将功率谱属性参数作为输入样本使用BP神经网络进行土壤含水状态预测。实验结果表明：基于探地雷达功率谱属性参数与BP神经网络相结合的土壤含水状态预测方法对土壤含水状态识别的准确率为96.3%，其土壤含水率反演结果与实际含水率的平均绝对误差为1.2%，均方根误差RMSE为0.015；在野外实测中利用该方法对16组土壤富水性识别出现1次错误，对土壤含水率反演的绝对误差和相对误差分别在3%、10%以内。该方法对土壤含水检测具有较高精度，预测误差较小，对土壤含水率快速探测具有一定参考意义。

• 单位
  国土资源部; 贵州大学