摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5页 |
1. 绪论 | 第9-11页 |
1.1. 研究的目的及意义 | 第9页 |
1.2. 国内外研究现状 | 第9-10页 |
1.3. 主要研究内容与技术路线 | 第10-11页 |
1.3.1. 研究目标与内容 | 第10-11页 |
1.3.2. 研究技术路线 | 第11页 |
2. 土壤冻融传感器测量原理与结构设计 | 第11-23页 |
2.1. 土壤水分测量原理 | 第11-14页 |
2.1.1. 土壤水分测量的选择 | 第11-12页 |
2.1.2. 土壤水分的介电特性 | 第12-13页 |
2.1.3. 介电常数 | 第13页 |
2.1.4. 基于驻波率的测量方法 | 第13-14页 |
2.2. 传感器温度测量原理 | 第14-15页 |
2.3. 传感器结构设计 | 第15-23页 |
2.3.1. 测量频率的选择 | 第15-17页 |
2.3.2. 传感器结构分析 | 第17-18页 |
2.3.3. 传感器探头结构选择 | 第18-19页 |
2.3.4. 传感器探针尺寸选择 | 第19-20页 |
2.3.5. 传感器探针材质选择 | 第20-21页 |
2.3.6. 传感器结构优化与改进 | 第21-23页 |
3. 土壤冻融传感器的软硬件设计 | 第23-37页 |
3.1. 传感器硬件设计 | 第23-26页 |
3.1.1. 总体设计 | 第23-24页 |
3.1.2. 高频振荡信号源 | 第24页 |
3.1.3. 检波电路 | 第24-25页 |
3.1.4. A/D转换 | 第25页 |
3.1.5. 数据处理模块设计 | 第25-26页 |
3.1.6. CAN总线通信模块设计 | 第26页 |
3.2. 传感器软件设计 | 第26-28页 |
3.2.1. 主程序 | 第26-27页 |
3.2.2. 模/数转换子程序 | 第27页 |
3.2.3. CAN总线通信程序 | 第27-28页 |
3.3. 传感器标定 | 第28-30页 |
3.3.1. 标定前的准备 | 第28-29页 |
3.3.2. 标定方法与标定结果 | 第29-30页 |
3.4. 传感器性能测试 | 第30-37页 |
3.4.1. 性能对比试验 | 第30-31页 |
3.4.2. 一致性实验 | 第31-35页 |
3.4.3. 稳定性实验 | 第35-36页 |
3.4.4. 实验室环境长期实验 | 第36-37页 |
4. 土壤冻融信息采集系统的实地实验 | 第37-50页 |
4.1. 土壤冻融信息采集系统的设计 | 第37-45页 |
4.1.1. 采集器设计 | 第37-39页 |
4.1.2. 安装与连接方式 | 第39-45页 |
4.2. 实验区简介 | 第45-47页 |
4.2.1. 地理位置 | 第46页 |
4.2.2. 气候特征 | 第46页 |
4.2.3. 土壤条件 | 第46-47页 |
4.3. 实验方案与方法 | 第47-48页 |
4.3.1. 土壤水分观测试验 | 第47页 |
4.3.2. 土壤温度观测试验 | 第47-48页 |
4.3.3. 气象数据获取 | 第48页 |
4.3.4. 土壤水分的观测 | 第48页 |
4.3.5. 土壤温度观测 | 第48页 |
4.4. 实验数据分析 | 第48-50页 |
5. 季节性冻土水热耦合运移模型的构建 | 第50-60页 |
5.1. 季节性冻土水热耦合运移模型简介 | 第50页 |
5.2. 冻土中水分运移驱动力分析 | 第50-52页 |
5.2.1. 冻土中水的赋存状态 | 第51页 |
5.2.2. 冻土中水分的驱动力 | 第51-52页 |
5.3. 季节性冻融土壤温度变化规律 | 第52-53页 |
5.3.1. 地面温度变化规律 | 第52页 |
5.3.2. 地面温度变化与土壤中温度场的相互关系 | 第52-53页 |
5.3.3. 土壤剖面温度 | 第53页 |
5.4. 季节性冻土区液态含水量变化规律 | 第53页 |
5.5. 季节性冻土水热耦合运移模型 | 第53-54页 |
5.6. 季节性冻土水热耦合运移模型的构建 | 第54-59页 |
5.6.1. 基本假设 | 第54页 |
5.6.2. 季节性冻土水分运动基本方程 | 第54-56页 |
5.6.3. 季节性冻土热流基本方程 | 第56-57页 |
5.6.4. 季节性冻土含冰量计算 | 第57-59页 |
5.7. 小结 | 第59-60页 |
6. 结论与展望 | 第60-62页 |
6.1. 结论 | 第60-61页 |
6.2. 展望 | 第61-62页 |
参考文献 | 第62-65页 |
个人简介 | 第65-66页 |
导师简介 | 第66-67页 |
获得成果目录 | 第67-68页 |
致谢 | 第68页 |