東北地理所在探地雷達識別白漿土障礙層方面取得進展
白漿土障礙層空間分布特征的精準解析是實現土壤改良的關鍵。然而，傳統的土壤發生層獲取方法，如挖掘土壤剖面和土壤鉆探，不僅耗時費力，而且信息量有限。這些方法的局限性使得我們難以全面了解障礙層分布，而這一信息對于制定科學的土壤改良措施至關重要。
為克服傳統方法的局限性，中國科學院東北地理與農業生態研究所農業遙感學科組的研究人員采用了探地雷達（GPR）技術在三江平原的典型白漿土區域進行了實驗，使用了中心頻率為100 MHz、250 MHz、500 MHz和800 MHz的探地雷達（GPR）設備來收集數據。為了處理這些GPR數據，研究人員結合了小波變換、變分模態分解（VMD）和包絡提取方法。這些方法有助于從雷達信號中提取土壤發生層的特征信息。研究人員還使用了同軸探頭法來獲取土壤的介電常數和電磁波速度，以提高不同土壤發生層識別的準確性。
研究結果表明，不同白漿土的介電特性存在顯著差異，這為探地雷達技術識別土壤層提供了理論依據。通過不同頻段探地雷達數據能夠準確識別白漿土不同土壤發生層的邊界位置，并成功識別出障礙層。例如，250 MHz天線的數據可以識別淋溶層和淀積層之間的邊界，而500 MHz天線的數據則可以識別耕作層和淋溶層之間的邊界。此外，研究還發現，不同頻率的探地雷達天線適用于不同的土壤發生層檢測，800 MHz天線的數據能夠提供更清晰的土壤發生層信息，但由于其檢測深度較淺，可能不適用于深層土壤層的檢測。這些發現為三江平原地區白漿土改良提供了重要的技術支持。
圖1 研究區及采樣點分布圖。圖（a）為研究區位置，圖（b）和（c）為曙光農場和852農場采樣點
圖2?852農場白漿土不同土壤發生層介電譜
該研究發表在農林科學領域1區Top期刊Computers and Electronics in Agriculture上，由農業遙感組2024級博士生阮偉民（第一作者）、研究員劉寶江（通訊作者）和研究員劉煥軍等人共同完成。本研究得到吉林省發改委創新能力建設項目（2021C044-10）和國家重點研發計劃（2021YFD1500100）資助。
https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110296
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吉公網安備22017302000214號
