Способ определения содержания гумуса пахотных почв Советский патент 1989 года по МПК G01N21/47 G01J1/14 

Изобретение относится к почвоведению и может использоваться в сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повышение точности и ускорение определения содержания гумуса в почвах.

На чертеже представлены основные формы кривых спектрального отражения почв - чашеобразная (кривая ч) и ложкообразная (кривая 5).

Сущность изобретения заключается в следующем.

Операция измерения спектральной отражательной способности при длинах волн вблизи А 580 нм, а имеьно в диапазоне 560-600 нм, а также при 400 нм обеспечивает установление формы кривой спектрального отражения почвы, форма которой инвариантна по

отношению к физическим факторам таким, как содержание влаги, плотность, структура и проч. При этом, многогумусовые почвы имеют чашеобразную форму кривой, а при потере гумуса кривая приобретает ложкообразную форму в видимой области спектра (кривые ci и 5 соответственно). Точка перегиба кривой спектра отражения любой почвы при изменении содержания гумуса соответствует области длин волн 560- 600 нм, хотя формы кривой для разных почв могут быть различны. Таким образом, для установления указанных форм кривых необходимо и достаточно проводить измерения в области двух длин волн, например 400 нм (верхняя граница видимого спектра) и в диапазоне 560-600 нм. Отражение почв на

СП

со

00

длине но.ины АОО им ян.пяется минимальным, имее Т наименьший диапазон изменений ко ;)ффициен с р отражения (Rp)

почв и поэтому принимается в качест-

1 ве начальной точки отсчета.

Способ осуществляют следующим образом,

В качестве эталонов кривых для определения содержания гумуса исполь- зуются основные формы кривьк отражения (чашеобразные и ложкообразные). Для каждого типа кривой расчитывается зависимость между значениями 4R, . где 4R - разность значений спектральньк коэффициентов яркости (СКЯ) в точке., соответствующей точке перегиба кривой в диапазоне 560-600 им и на длине волны 400 нм и содержанием гумуса. В качестве эталонного можно использовать химический метод определения гумуса по Тюрину о Оценки содержания гумуса можно получать, например, методом регрессии для каждого типа кривой.

В ходе дистанционного зондирования почвы заданного района составляю карту отражательной способности почвы на двух длинах волн путем определения СКЯ отдельных участков почвы с заданной дискретностью (или сканированием) , Определяйт разность R в каждой точке измерений и, решая регрессионное уравнение вида у Ь + Rj определяют содержание гумуса (у) в каждой точке измерений (в мае Л),

При этом коэффициенты регрессионного .уравнения зависят от характера (вида.) почвы и должны быть определен предварительно независимым методом, например по Тюрину,

П р и м е РО Способ осуществлялся на стандартной аппаратуре (лабораторные и полевые спектрофотометры), ре- зультаты получали путем снятия значений СКЯ в диапазоне двух длин волн ( Л 400 им, Л 580 нм), вьгаисляли разность их значений. Содержание гумуса определяли на основе статисти- ческих ра,счетов по таблице, формулам или на основе графиков. На основе линейного регрессивного уравнения определяли

у b с + Ь,х,

где у - оценка содержания, гумуса в

почве) X -. характеристика формы кривой

спектрального отражения Ь - коэффициент регрессии (Ь , -0,2, из предварительного определения по Тюрину); bo - свободный член уравнения

(bo 6,5, из предварительного определения по Тюрину). Величина х определяется по разности измеренных значений R и равна X UR R 580 400

Таким образом, у 6,5-0,, В таблице приведены результаты измерений.

Из результатов следует, что максимальная относительная ошибка в определении содержания гумуса составляет менее 10% согласно предлагаемому способу по отношению к величинам, определенным химическим анализом. Способ более точен, так как учитывает характерный признак кривой СКЯ почвы - точку перегиба, которая связана именно с характеристиками отражательной способности почв с гумусом. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает непрерывное определение искомой величины. Формула изобретения

Способ определения содержания гумуса пахотных почв, заключающийся в том, что регистрируют поток отраженного оптического излучения от исследуемой области пахотного горизонта на различных длинах волн, определяют величину спектральных коэффициентов яркости (СКЯ), по которым судят о содержании гумуса, отличающий- с я тем, что, с целью повьпиения точности и ускорения определения, регистрацию потока отраженного оптического излучения проводят на длине волны А 400 нм и в диапазоне Л 560- 600 им, по измеренным значениям СКЯ устанавливают форму кривой распределения СКЯ по спектру и положение точки перегиба кривой в области 560- 600 нм, а о содержании гумуса судят по разности измеренных значений СКЯ, соответствующих точке перегиба и длине волны 400 нм.

Изобретение относится к почвоведению и сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение точности и ускорение определения содержания гумуса пахотных почв. Способ заключается в съемке спектров отражения почв, измерении спектральных коэффициентов яркости, установлении формы спектральной кривой, определении точки перегиба спектральной кривой в области длин волн 560-600 нм. О содержании гумуса судят по разности измеренных значений спектральных коэффициентов яркости, соответствующих точке перегиба спектральной кривой и длине волны 400 нм для данной спектральной кривой. Способ дистанционный, ошибка в определении содержания гумуса не превосходит 10% от метода Тюрина. 1 ил., 1 табл.