地中レーダを用いた浅層地盤における土中水分量の原位置計測

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  • Field-scale estimation of near-surface soil water content using ground-penetrating radar

Abstract

不飽和砂質地盤における浅層領域での土中水分量を簡便,迅速かつ非破壊状態にて計測する原位置計測方法として地表型地中レーダを用いた。本方法では,地中レーダによって計測された電磁波伝播速度から,誘電率を求めることにより,計測領域の平均的な土中水分量を算出することが可能である。地表型地中レーダの計測操作は非常に簡便であり,非破壊状態で土中水分量の原位置計測が可能であるため,挿入型の土中水分計に比較して,広領域での土中水分量の計測に有用である。地中レーダによる水分測定方法の有用性は,鳥取砂丘砂地盤における原位置実験データを用いて確認した。

A fast, simple and nondestructive procedure to measure near-surface soil water content profiles in unsaturated sandy soils is proposed. Surface ground-penetrating radar (GPR) system is employed to estimate the average soil water content in the survey region as a function of the soil dielectric constant measured by electromagnetic wave velocities. GPR has a couple of advantages over the intrusive soil moisture sensors. GPR system offers a simple approach for in-situ determination of soil water content and a completely non-intrusive measurement. GPR may be a suitable for low-cost mapping of soil water content profiles in large sample volume. The utility of our proposed method was demonstrated by using field infiltration experiments for Tottori dune sand.

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