孔隙度既是表征土壤类多孔介质基本属性的主要物理参数,又是评价土壤耕作质量、农作物生长环境与水资源高效利用的重要因子。本研究深入剖析表层孔隙度与不同尺度下所定义的各种土壤粗糙指数之间的映射规律,通过三年努力,取得如下重要成果 1.对不同尺度下粗糙度当量指数的比较研究表明大尺度土壤表面粗糙度量化指数与表层孔隙率的回归模型相关系数不稳定,而小尺度量化指数获得较好的统计结果。 2.借鉴投影覆盖法和GIS中地表参数提取方法,提出一种立体表面积方法。将该方法应用到质量概率函数中,进行多重分形谱分析,得到了最优粗糙度量化指数。 3.运用傅氏变换对粗糙度做谱分解,提出了一种二维频谱分解粗糙度量化指数。预测土壤表层孔隙率其统计相关性十分显著,优于上述各模型,并显著提高了大田尺度下试验设备的测量效率。 4.引入降雨量影响因子,提出了土壤表层孔隙率与表面粗糙度及降雨量的多元回归模型,显著改进了模型预测精度。 5. 通过改进3D激光微尺度扫描精度,提高了各种模型表层孔隙预测精度。本课题通过理论分析与试验建立了几种相对可靠、准确的粗糙当量指数。
英文主题词soil; porosity; roughness; scale; rainfall factor