基于系统辨识理论土壤压实度与含水率实时解耦方法的研究

土壤压实度与水分是影响农作物生长与产量的两个重要物理参数。尽管关于实时测量土壤压实度与水分的方法在实验室环境下已取得了某些重要突破，但迄今在世界范围内尚未找到一种方法能真正有效地应用于田间信息采集，其主要原因归结于某些土壤物理信息之间存在着不同程度的耦合。如何实现信息的解耦，从而获得土壤物理参数的精确测量，无论是对于精细农业技术体系的系统集成，还是节水农业技术体系的实施都具有很高的理论价值。本课题研究将从如何实时、正交提取土壤多变量信息入手，依据系统辨识理论将土壤压实度、水分与质地视为系统的三个状态变量，通过多变量信息实时获取，在线辨识与解耦，一并解决农田土壤压实度与水分实时测量的难题。基于土壤物理参数耦合关系数学模型的建立，圆锥阻抗与圆锥指数解析关系的定量计算，圆锥探头作用场有效范围估计，系统参数辨识与解耦方法的研究是本课题四个重点。