[发明专利]基于双电层静电场特征函数的土壤复介电常数混合模型

说明书

本发明涉及一种基于双电层静电场特征函数的土壤复介电常数混合模型，包括以下步骤：⑴采集土壤样本，测量土壤湿度W、温度T、比表面积Asubgt;S/subgt;、比重ρsubgt;s/subgt;、容重ρsubgt;b/subgt;；确定所需的微波频率f；并按下式分别求出孔隙度P、干土体积Vsubgt;ss/subgt;、空气体积Vsubgt;air/subgt;、最大强结合水含量Vsubgt;maxsb/subgt;和最大结合水含量Vsubgt;maxb/subgt;；⑵分别获得分段式的自由水含量Vsubgt;f/subgt;、结合水含量Vsubgt;b/subgt;、弱结合水含量Vsubgt;wb/subgt;、强结合水含量Vsubgt;sb/subgt;以及分段式的强结合水的体积分数Dsubgt;sb/subgt;和弱结合水的体积分数Dsubgt;wb/subgt;；⑶确定弱结合水复介电常数实部ε'subgt;wb/subgt;；⑷确定弱结合水复介电常数虚部εsubgt;wb/subgt;；⑸确定结合水的复介电常数的实部ε'subgt;b/subgt;和虚部ɛsubgt;b/subgt;；⑹确定土壤介电常数的实部ε'subgt;soi/subgt;和虚部εsubgt;soil/subgt;。本发明结构清晰、计算便利。

技术领域

本发明涉及一种土壤复介电常数模型，尤其涉及基于双电层静电场特征函数的土壤复介电常数混合模型。

背景技术

土壤复介电常数是微波遥感反演土壤湿度、时域反射仪(TDR)测量土壤水分物理过程中最重要的参数。微波遥感模型所需的地表发射率、反射率、土壤有效温度、土壤吸收系数均需要土壤复介电常数的实部和虚部。基于土壤复介电常数实部和土壤水分的三次方关系式，时域反射仪根据测量接收的电信号反演土壤含水量。混合物的复介电常数可以表示为内含物和背景介质复介电常数和体积占比的函数。土壤是空气、干土、结合水和自由水四种成分的混合物；四成分中，空气和干土的介电为常数，自由水介电可由德拜公式求出，结合水的介电常数是未知的。因此土壤复介电常数的关键在于准确计算结合水的介电常数以及结合水含量。