基于高密度电阻率法的农田土壤表面干缩裂隙成像

摘要：

为探测土壤表面干缩裂隙的发育情况,该研究以农田土壤表面干缩裂隙作为研究对象,以高密度电阻率法为测量手段,采用耦合层次聚类分析的同步连续线性估计算法(Simultaneous successive linear estimation,SimSLE)反演土壤表面干缩裂隙的形态,结合试验裂隙图像和反演得到的模拟图像,对比分析裂隙形态的成像结果.研究表明:基于SimSLE算法反演得到的模拟裂隙图像,可以准确捕捉到裂隙的形状和位置,试验与模拟图像的面积、长度及欧拉数密度一致性指标均大于0.9,决定系数R2都大于0.6,均方根误差数值较小.引入了层次聚类分析后,通过不断更新分区均值和边界,能够更准确地得到农田土壤干缩裂隙的形态特征,分区后模拟结果较好.引入聚类分区后Minkowski密度的决定系数R2提高了9.76％～18.5％,一致性指标提高了0.93％～1.47％,均方根误差降低了12.1％～21.1％,有效提高了模拟精度.研究可为探究非侵入性探测裂隙的形态特征提供算法参考.

关键词：土壤、裂隙、形态、高密度电阻率法、层次聚类、模拟精度

所属期刊栏目：38

分类号：S152.2(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金;宁夏自然科学基金项目;宁夏高等学校一流学科建设水利工程资助项目

在线出版日期：2022-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：105-112