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龙图腾网获悉中国科学院南京土壤研究所申请的专利一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115879289B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211501243.4，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法是由马东豪;吴思聪;张佳宝;陈梁宏设计研发完成，并于2022-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法，采用全新推导方法，基于Richards水流控制方程与Brooks‑Corey模型推导得出可以准确描述恒定水头边界条件下均质土壤一维水分下渗的解析解，首次刻画了饱和区随时间增长这一重要入渗特性，可以更准确地模拟土壤水分下渗过程。基于解析解的逆过程，一种参数优化估计方法被提出。该方法仅需通过时域反射仪TDR测量积水下渗过程中累积入渗量和湿润区长度随时间的变化数据，便可在田间原位快速获取土壤水力特性。该计算方法成本低，反演过程稳定，避免了参数多解、不收敛等问题，为大面积流域水文模拟所需的参数提供了强有力的获取手段。

本发明授权一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于水分下渗过程原位快速获取土壤水力学参数的方法，其特征在于其步骤包括： 1测量获得土壤的饱和含水量θs、初始含水量θi、滞留含水量θ 2针对积水条件下田间原位一维水分下渗过程，在入渗开始后，湿润锋在TDR探针所测区间，每个时刻从湿润锋到达TDR探针尾部前的TDR反射信号波形中提取TDR探针监测土层的表观长度L，和湿润区的表观长度Law，根据L计算得到监测土层的平均介电常数K＝LL，利用土壤含水量与介电常数之间的关系将TDR探针监测土层的平均介电常数K转换为实时平均含水量θ，进而计算出土壤累积入渗量I＝L*θ-θ，得到累积入渗量的时间序列数据I～t，以及湿润区长度z＝L*Lad-L+LawLad，得到湿润区长度的时间序列数据z～t，其中L为TDR探针的长度，Lad为初始TDR探针监测土层的表观长度； 3根据目标函数9优化计算待求参数n、h和K 上式中：I分别是累积入渗量的观测值和解析模型的预测值；zf,i分别是湿润区长度的观测值和解析模型的预测值；N是观测值的总数量，K是土壤饱和导水率，n是土壤孔隙尺寸分布指数，h是土壤进气吸力值； 其中步骤3中，采用Levenberg-Marquardt算法优化目标函数9，通过估计正确的待求参数n、hd和Ks，使得目标函数9达到最小值，式中的预测值和通过以下方法获得： 对于给定的一组估计参数ne、hd,e和Ks,e，对任一入渗时间t，采用牛顿-辛普森方法从公式5获得饱和区长度zs的预测值 基于上述方法得到的通过公式6计算得到累积入渗量I的预测值 Ki是土壤初始含水量下的导水率，通过公式7计算得到湿润区长度zf的预测值 上式中未知参数的定义为： hp为水头高度。

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