Содержание к диссертации
Стр.
ВВВДЕНЙЕ 5
Глава I. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ В ГЕОЛО
ГИЧЕСКИХ И ПОЧВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ 8
Удельное электрическое сопротивление почв 8
Анализ результатов ВЭЗ 23
Глава II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ 34
Дмитровский район, долина реки Яхромы 35
Малинское лесничество Подольского района .. 45
АБС "Чашниково" Солнечногорского района 50
Методика измерений кажущегося удельного электрического сопротивления 56
Глава III. НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ КАЖУЩЕ
ГОСЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕ
НИЯ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ТОРФЯНЫХ
ПОЧВАХ 62
Электрическое сопротивление торфяных почв Яхромской поймы 62
Электрическое сопротивление окультуренных дерново- . подзолистых почв 68
Изменение удельного электрического сопротивления в профиле дерново-подзолистых почв АБС "Чажниково" .. 72
Электрическое сопротивление дерново-подзолистых
почв Малинского лесничества 77
Глава ІУ. ПРИЕМЫ КАЧЕСТВЕННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТА
ТОВ ВЭЗ 83
4*1 Использование численных методов анализа при
интерпретации данных ВЭЗ 83
4ЛЛ Конечные разности 84
4*1*2 Интерполирование 85
4.1.3 Сглаживание 87
4.2 Применение численных методов анализа к исследованию
дерново-подзолистых и торфяных почв 88
4.S Целесообразность расчета различных электрических
параметров при интерпретации данных ВЭЗ 91
4.4 Типизация кривых 103
Глава У. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЭЗ ПРЯМЫМИ ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ 108
Пересчет f* в R,(ir>) Ill
Послойная интерпретация Я -функции 122
Различные алгоритмы количественной интерпретации результатов ВЭЗ почв 125
5.3Л Модифицированный метод Пекериса 125
5*3.2 Упрощенный метод интерпретации ........... 131
5.3.3 Метод интерпретации, предусматривающий
уточнение сопротивления верхнего горизонта. 134
Глава УІ. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ КАЧЕСТВЕННОЙ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ .. 140
6.1 Ошибки количественной интерпретации 140
-. 4 -
Погрешности алгоритмов использующих в качестве сопротивления верхнего горизонта значение кажущегося удельного электрического сопротивления при первом полуразносе.. 141
Погрешности алгоритмов с корректировкой сопротивления верхнего горизонта и
Я -функции 146
6.2 Подбор коэффициентов перехода от качественной
к количественной интерпретации 150
6.3 Опыт оценки плодородия окультуренных дерново-
подзолистых почв методами электрического
сопротивления 154
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 169
ШОДЫ 175
ЛИТЕРАТУРА 178
ПРИЛОЖЕНИЕ: Программы составленные для интерпретации ,.
данных ВЭЗ почв 201
Введение к работе
Для дальнейшего подъема сельскохозяйственного производства в СССР необходимо внедрение новейших достижений сельскохозяйственной науки, оснащение ее и сельскохозяйственного производства высокопроизводительными современными методами обследования почв.
Одним из таких современных экспресс-методов является метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) , который позволяет выявлять неоднородность почвенного покрова в естественных и искусственных БГЦ, определять профильное строение почвы по результатам измерений параметров стационарного электрического поля, создаваемого на ее поверхности.
В практике почвенных исследований получены "обнадеживающие результаты при применении вертикального и горизонтального электрозондирования почв, высокочастотной техники"(Воронин, 1983). Изучены почвы аридной зоны, установлена зависимость между электрическим сопротивлением и такими ее физическими свойствами как влажность, температура, засоленность. Однако, оценка температуры, влажности или засоления по удельному электрическому сопротивлению возможна только в определенном диапазоне изменения признака.
В гумидной зоне установлено, что почвы разных БГЦ отличаются по удельному электрическому сопротивлению. Причем, на величины удельного электрического сопротивления влияют химические свойства почвы: минералогический состав, адсорбционная способность почвы (степень дисперсности) и сопротивление жидкой фазы. Предлагается электрическое сопротивление рассматривать как "самостоятельную объективную индикационную характеристику почвенного профиля", а не только как "свойство почвы несущее
информацию о других ее свойствах" (Карпачевский, Поздняков, Строчков, 1983).
Однако, несмотря на совершенствование техники измерений и расширение области применения метода ВЭЗ, обработка и интерпретация результатов зондирований до настоящего времени в достаточной мере субъективна. Исследователи-почвоведы ограничиваются лишь визуальным анализом полученных в результате ВЭЗ кривых кажущегося удельного электрического сопротивления ( fK ) или используют палетки и простейшие интерпретационные формулы, подобранные для двухслойных кривых * .
К настоящему моменту назрела практическая необходимость не только во внедрении самого экспресс-метода ВЭЗ, но и в разработке и совершенствовании методов интерпретации результатов зондирования с применением ЭВМ для получения достоверных знаний об исследуемой почве.
Цель настоящего исследования - разработать методы полной комплексной интерпретации результатов зондирования почв, основанные на физико-математических законах распространения стационарного электрического поля в почве. В связи с этим:
оценить степень применимости различных геофизических методов качественной и количественной интерпретации к почвенным исследованиям;
разработать объективные методы интерпретации результатов зондирования почв;
составить алгоритмы и программы автоматической обработки и интерпретации результатов зондирования почв на ЭВМ;
изучить методом ВЭЗ дерново-подзолистые (целинные и окультуренные) и торфяные почвы; а) определить их удельное электрическое сопротивление, б) характер изменения сопротивления по профилю, в) определить число различных по электрическо-
-7-му сопротивлению слоев в почвенном профиле, их мощности и удельные электрические сопротивления, г) установить связь между выделяемыми слоями и определенными почвенными генетическими горизонтами.
Практическая ценность данного исследования заключается в разработке методов, алгоритмов и программ для автоматической обработки и интерпретации результатов зондирования почв на ЭВМ. Это позволит не нарушая почвенный покров, по данным ВЭЗ определять количество, мощности и удельные электрические сопротивления отдельных генетических горизонтов с целью практического использования при решении различных задач общего, генетического и прикладного почвоведения.
