三农科普｜探地雷达助力耕地深度检测

新增耕地已成为北京市耕地重要组成部分，为加强新增耕地的有序利用，亟需摸清新增耕地质量现状。然而，传统的土壤质量检测方法，需要实地挖剖面、采样和室内测试分析，既费时又费力。为此，北京市耕地建设保护中心、北京市粮食作物创新团队土壤评价与质量提升岗位专家团队，开展利用探地雷达快速、无损、高效检测新增耕地有效土层厚度和剖面结构的方法研究。

何为探地雷达？

探地雷达是一种利用高频电磁波的反射探测目的体及地质现象的物探方法。它由地面通过天线向地下发射电磁波，经地层或目的体反射，为另一天线所接收，并以脉冲反射波的波形形式记录，经处理得到二维雷达图像，以灰阶或彩色显示地下垂直剖面。探地雷达具有的高效、快速、连续、无损伤、低成本和高分辨率成像等特点。

探地雷达如何应用？效果如何？

目前，专家团队主要利用探地雷达，开展新增耕地有效土层厚度和剖面结构两个方面的检测试验。

雷达野外探测获取有效土层厚度

利用探地雷达估算有效土层厚度：使用探地雷达对新增耕地进行探测试验，使用含水率模型确定每道测线下的各层平均含水率，再使用经验公式预测各层介电常数。在确定各层介电常数的基础上，采用包络检波结合雷达探测图像确定有效土层厚度分层时域，从而对新增耕地有效土层厚度进行估测。

雷达处理图像及提取包络检波

利用探地雷达获取剖面构型：在有效土层厚度获取的基础上，通过对新增耕地雷达测线提取，基于振幅包络平均值和基于瞬时频率平均值计算结果，进一步对土壤结构进行划分，从而实现对土壤剖面构型的辨别。试验结果表明，探地雷达划分结果与实测值对比，相对误差最大为4．00％。

北京美丽乡村网供稿  作者：北京市耕地建设保护中心