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作者：刘红亮;王旭;李志华;李晓山;杨袁昊南;刘林全;都吉;
单位：云南迪庆有色金属有限责任公司;中国地质大学(武汉)自动化学院;
摘要：在高海拔地下采矿过程中，出矿口土壤含水率分布不均，易受降雨渗流影响，其浅层至深层水分变化是诱发泥石流或涌泥灾害的关键因素。传统接触式测量方法难以实现对该区域的有效监测。针对上述问题，提出一种基于步进频率连续波（SFCW）探地雷达与支持向量机（SVM）的土壤含水率反演方法，对出矿口土壤含水率进行测量。该方法将探测深度设定为0.3 m，通过雷达扫描、信号预处理与特征（反射系数、相位差）提取及SVM建模反演等步骤，实现了出矿口含水率的快速、非接触式测量。模拟结果表明：SFCW雷达能有效识别湿润区域引起的反射特征，验证了该方法在分层和非均质土壤中应用的可行性。在实验室环境下，利用SFCW雷达对采集自普朗铜矿出矿口的砂质土壤样本进行测量，通过对比多种建模方法，得出基于反射系数与相位差联合特征的SVM模型反演效果最优。在普朗铜矿出矿口进行野外实测，预测值与实测值相对误差为9.67%～14.53%，说明该方法在水平1 m、深度0.3 m有效探测范围内能够提供较为可靠的土壤含水率估计结果。
关键词：出矿口土壤含水率;;探地雷达;;步进频率连续波雷达;;支持向量机;;反射系数;;相位差
基金资助：国家重点研发计划专项项目（2022YFF0801203）
