امكان سنجي و ارزيابي برآورد رطوبت حجمي نيمرخ خاك با استفاده از داده‌هاي رادار زيرسطحي در دامنه جنوبي البرز

اخيراً رادار نفوذي به زمين (ژئورادار،GPR )، براي شناسايي شرايط زيرسطحي، به ويژه، بررسي هاي ژئوفيزيك اكتشافي و اندازه گيري مقدار رطوبت حجمي بدون تخريب ساختمان خاك به عنوان روشي سريع و غير تهاجمي، در مقياس مزرعه تا زير حوضه به كار گرفته شده است. اين پژوهش با هدف امكان سنجي و ارزيابي دقت استفاده از ژئورادار به منظور برآورد مقدار رطوبت حجمي خاك در مقياس مزرعه و مقايسه روش رادار زيرسطحي نسبت به دو روش اندازه گيري رطوبت حجمي در آزمايشگاه و انعكاس سنجي دامنه زماني انجام گرفته است. به اين منظور از يك دستگاه رادار زيرسطحي مجهز به آنتن 700 مگاهرتز استفاده گرديد. داده ها بكمك دستگاه ژئورادار به صورت آفست معمول و در خاك هايي كه شامل سه نوع بافت لوم، لوم شني و لوم سيلتي بود، برداشت شد. مقادير رطوبت حجمي خاك با اندازه گيري رطوبت وزني خاك و جرم وي‍ژه ظاهري خشك در آزمايشگاه به دست آمدند. به منظور محاسبه سرعت سيگنال هاي رادار و ثابت دي الكتريك خاك از روش برازش توابع هذلولي به عوارض آشكار شده در رادارگرام ها استفاده شد. سپس با استفاده از يك رابطه رياضي، مقادير ثابت دي الكتريك به مقادير رطوبت حجمي خاك مرتبط شدند. با مقايسه نتايج حاصل از روش رادار زيرسطحي با اندازه گيري هاي آزمايشگاهي، مقادير آماره هاي ريشه ميانگين مربعات خطا و حداكثر خطا به ترتيب برابر با 3.32 و 5.8 درصد محاسبه شد. با مقايسه نتايج حاصل از روش رادار زيرسطحي و مقادير حاصل از روش انعكاس سنج دامنه ي زماني، مقادير ريشه ميانگين مربعات خطا و حداكثر خطا به ترتيب برابر با 2.4 و 5 درصد به دست آمد. همچنين، ضريب همبستگي بين مقادير حاصل از روش رادار زيرسطحي با نتايج بدست آمده از اندازه گيري هاي آزمايشگاهي برابر با 0.86 محاسبه شد. بر اساس نتايج به دست آمده، روش رادار زيرسطحي به دليل سهولت استفاده و فراهم كردن حجم بالايي از وضعيت رطوبت نيمرخ خاك، مي تواند به عنوان روشي سريع (بدون تخريب ساختمان خاك) و اقتصادي، براي برآورد رطوبت حجمي نيمرخ خاك در مقياس هاي مزرعه تا زير حوزه ي آبخيز مورد استفاده قرار گيرد.