基于EM38的土壤剖面电导率预测研究

【目的】以海涂围垦区盐碱土为研究对象,利用EM38大地电导率仪在地表不同高度测量的土壤表征电导率预测土壤不同深度土层剖面的电导率。【方法】利用EM38电导率线性响应模型结合Tikhonov正则化能较好解决病态矩阵的线性反演问题。利用该方法来预测土壤剖面电导率,并对预测结果进行误差分析,最后通过偏差变化法增加噪声利用局部灵敏度分析法来评价模型的灵敏度。【结果】研究发现,土壤剖面平均电导率和地表不同高度平均表征电导率具有极显著相关性,能利用表征电导率较好的预测剖面平均盐分。线性模型不仅能较好的预测土壤剖面电导率的变化趋势,而且在数值上也能较好的预测电导率的大小,平均预测误差在40%左右。相对预测误差较大的土层,模型灵敏度越大,因此可通过提高EM38数据测量的稳定性来提高预测精度。【结论】利用EM38表征电导率采用线性模型结合Tikhonov正则化的方法能够较好的反演土壤剖面电导率,预测结果可以为样区土壤管理提供科学的决策依据。