高密度电阻率法及其测定土壤水分参数中的应用

孟祥莹，李风顺，黄修东

(1.青岛大学 环境科学系，山东 青岛 266071；2.山东省地矿工程勘察院，山东 济南 250014；

3.青岛市水文局，山东 青岛 266071)



高密度电阻率法及其测定土壤水分参数中的应用

孟祥莹1，李风顺2，黄修东3

(1.青岛大学 环境科学系，山东 青岛 266071；2.山东省地矿工程勘察院，山东 济南 250014；

3.青岛市水文局，山东 青岛 266071)

摘要：高密度电阻率法是以岩土的电性差异特征为基础，集常规直流电法的电剖面法和电测深法为一体的地电断面测量的一种勘探方法。它通过一次性布设多个电极实现对地层的微扰动、多尺度连续同步测量，可以快速、准确获得丰富的地质信息，显著提高工作效率，而且能更加直观的展现地下断层结构的分布情况。文章重点介绍了高密度电阻率法的测量原理、电极排列方式和反演过程、评述了该方法在土壤水文学中的应用及存在的问题，旨在促进该方法在土壤学及土壤水文学中的应用，为深入了解土壤水分及溶质的运移规律提供参考。图1，参30。

关键词：高密度电阻率法；土壤；水分含量；参数

0引言

高密度电阻率法是在常规的电阻率法探测的基础上发展起来的一种直流电法勘探方法，也叫电阻率层析成像(Resistivity tomography)法或电成像(Electrical imaging)法。高密度电阻率法是集电剖面法和电测深法为一体，采用高密度布点，进行二维地电断面测量的一种电阻率勘察方法[1]。该方法的实质是直流电阻率勘探，从某种意义上说，该方法是一种改进了数据采集手段的直流电法勘探，即由传统的人工控制跑极，改为智能控制跑极，实现了数据采集过程的快速、自动与智能化。在野外进行测量时，只需要将全部电极(几十到数百根电极)置于测点上，然后通过控制电极自动转换器，就可以得到电阻率法中不同装置模式、不同极距的自动组合，再通过对测量得到的原始数据进行处理，根据研究需要建立相关的数学物理模型，并对模型进行正、反演处理得到地层相关断面图，这样不仅能够获得丰富的地质信息，提高工作效率，还能更加直观地展示测区地电断面的地质结构分布情况。

高密度电阻率法最早引入我国是在地质勘查和寻找矿产资源方面，但是早在19世纪末，人们就已经注意到了电阻率和土壤水盐之间的相关关系，并利用两者之间的关系通过测定土壤电阻率来估计土壤水盐分布状况。随着电子计算机技术的迅速发展，使得通过高密度电阻率法获得高质量的土壤观测数据成为了可能。经过近些年的发展，以土壤电性差异为基础，电阻率成像法由深层的地质勘测逐渐应用到了非饱和带水文过程的研究中，包括土壤物理性质变化、土壤特性空间变异分析、土壤水分和溶质运移过程的时间和空间监测及迁移特性确定等方面[2]。与传统的电阻率法相比，高密度电阻率法具有电极布设一次完成，微扰动自动采集，多尺度连续同步观测，获得信息量丰富等特点。因此，高密度电阻率法被认为是一种消耗成本低、效率高、图像直观且探测能力较强的勘探方法[3]。

文章主要对高密度电阻率法的工作原理、电极排列装置、反演过程和主要应用等方面进行了介绍，并对该方法在应用过程中存在的问题进行了分析，旨在促进该方法在土壤学及土壤水文学中的广泛应用。

1高密度电阻率法原理及其电极排列方式

1.1高密度电阻率法工作原理

高密度电阻率法是以常规直流电阻率法为基础，在探测剖面上一次性布置多个电极，在进行测量时由人工向地下发送电流，使地下形成稳定的电流场，通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动观测和记录的二维探测的物探方法。它是以岩、土的导电性差异特征为基础，利用人工建立的地下稳定的电流场，研究地下一定空间范围内的电性特征，从而推断地质构造情况的一种勘探方法[4]。

1.2高密度电阻率法电极排列方式及其装置特点

高密度电阻率法具有多种电极装置模式，使用较为普遍的有温纳装置、偶极装置和二极剖面装置等。在数据采集时有两个供电电极A、B和两个测量电极M、N，通过A、B两个电极向地下提供固定电压或电流，M、N两极测量其两点之间的电流或者电压，从而得到相应点的视电阻率数据。高密度电阻率法的测量是采用电极的跑极方式，以温纳电极排列装置为例，假设测线上所布设的电极总数为n，对所有电极依次编号为1,2,3……n，设每相邻两个电极距离(最小电极距)为a，见图1。在采集第一个数据时，A、M、N、B 四个电极分别对应 1、2、3、4号电极，即使得AM=MN=NB=a，接下来四个电极依次同时以距离a向后推移，直到第n-3个数据A、M、N、B 四个电极分别对应n-3、n-2、n-1、n号电极，这样所采集的n-3个数据为第一层数据；然后A电极再回到1号电极点，使AM=MN=NB=2a，即A、M、N、B分别对应 1、3、5、7号电极，测得第二层的第一个数据，再以同样电极间距2a依次向后推移，得到第二层数据；进一步分别让AM=MN=NB=3a、4a、5a……Na(N为小于n/3的最大整数)，即可得到一个倒梯形的全部N层的数据剖面，工作中可以根据实际的探测深度选择数据所需测量层数[5]。

图1　温纳装置电极排列方式及数据点Fig.1　Wenner device electrode arrangement and data points

不同的装置具有不同的特点，在进行实际测量时，温纳装置对介质垂向的变化反应灵敏，抗噪能力最强，是在高噪音条件下进行探测的首选装置。但其弱点是水平分辨率差，底边水平覆盖范围小，当进行长剖面连续测量时，需要加大电极数目和滚道次数，增加了数据采集时间。而偶极装置相比于温纳装置其横向分辨率较高，弥补了温纳装置横向分辨率差的特点，从而能够获得更多地层的横向分布信息。二极剖面装置模式其成像剖面的水平覆盖范围较大，探测深度也较大，布极方式比较灵活，适合于地下深地层的测量，但是其垂向分辨率较差，且两个无穷远电极(B N)设置时要特别注意降低接地电极的电阻，加大供电电流以降低噪声和保证点位的测量精度，由于两个无穷远电极的布设较复杂，在一般的探测中不会选择此装置。

2土壤电阻率的反演方法

由于土壤的空间结构复杂，使用高密度电法仪测量得到的电阻率并不是土壤的真实电阻率，而是在土壤各种因素影响下的视电阻率，要通过反演才能获得土壤真实的电阻率分布。目前高密度电阻率法与其他地球物理方法一样，存在着反演结果的不稳定性和非唯一性的问题，为减少反演过程中出现的假异常，需要进行正则化处理和适当的光滑约束。目前高密度电阻率法反演已经形成了一套比较成熟的商业软件RES2DINV和RES3DINV，并且在国内外得到了广泛应用。该软件是建立在抑制平滑度最小平方法的基础之上的，它可以通过改变阻尼系数和平直度滤波器来实现数据不同类型之间的匹配，同时还利用联合反演和Robust反演等方法使电阻率的反演结果得到了明显的改善。如Grandjean等利用模糊集理论结合了ERT和实际的土壤状况得到了一个定性解释土壤水分运动的模型；Travelletti等利用ERT数据采用时滞反演的方法对土壤水分运动进行了描述，得到了土壤水分在时间和空间上的变化特征，并得出了在降雨入渗过程中达到稳定状态的时间[6]。虽然该方法已经得到了广泛应用，但是在反演过程中是否被过渡化约束以及约束是否合理一直是备受关注的问题。在土壤水分入渗过程中，由于反演方法本身存在的问题，使相邻土层的电性差异变化较大的土层出现异常，因此可以通过建立联合的水文模型和电阻率模型来解决这一问题[2]。

电阻率是土壤所具有的一种基本物理特性，我们需要通过对土壤电阻率的变化来推断土壤内部结构变化及土壤内部发生的物理过程。近年来人们开始结合水文模型和地球物理模型提出了通过土壤的实测电阻率反演土壤真实电阻率，再通过土壤真实电阻率值得到土壤结构特性或水盐状态，然后通过土壤水盐状态变化预测土壤剖面水力特性参数和溶质运移参数。在上述反演过程中，上一步中的误差会影响下一步的计算精度，并且产生误差累积。为减少反演过程的不确定性，提高反演精度有些学者尝试应用水文和地球物理过程耦合反演的方法来进行土壤电阻率的反演。耦合反演的实质是，在特定的初始和边界条件下，土壤的水力学特性是唯一的，土壤水文过程也是确定的，同时也得到了土壤的内部水分和溶质分布状态，从而决定了土壤电阻率的分布。由于耦合反演方法直接对土壤特性做出了预测，避免了在逐步反演中反演误差的累加，不仅大大减少了工作量而且提高了反演精度。目前一些学者已经开始尝试在水文模型参数预测中应用耦合反演方法，并取得了较好效果。如Hinnell等利用耦合与非耦合模型进行一维的土壤水分的渗透和再分配过程的监测，发现耦合方法可以显著减少水文过程的不确定性[7]。Davina等利用氯化钠为示踪剂，利用胭脂红进行染色的二维的砂槽实验，确定了渗透系数的分布情况，通过对砂槽的染色情况进行拍照与耦合反演结果进行对比，表明耦合反演结果较好[8]。

3高密度电阻率法在土壤水文学中的应用

3.1高密度电阻率法在测定土壤水分方面的应用

土壤水控制着地球上的物理、化学和生物等过程，影响着植物的生长、溶质运移、地下径流和水土流失等以致影响土壤的成土过程，同时在水循环过程中具有重要作用。土壤水分含量是表征土壤水分状况的一个指标，传统上测定土壤含水量的方法包括烘干法、中子法和TDR(时域反射仪)法等，这些传统的方法虽然具有较高的测量精度但是只能获得小尺度单点非连续的土壤水分含量，而在获取大尺度连续土壤水分情况具有一定的困难。高密度电阻率层析成像方法可以以不同的分辨率对土壤进行水平和垂直的微扰动连续观测，目前国外专家学者运用此技术进行土壤水分的获取方面已经做了大量的研究，并且取得了较多的成果。最早Archie提出了适用于饱和无粘性土、纯净砂岩的电阻率—含水量结构模型；随后，Keller对该模型进行了改进；Waxman将土粒的导电性引入电阻率结构模型中；Halvorson提出了非饱和土的模型[9]。上述几种电阻率—含水量关系模型得到了较广泛的应用，但是由于电阻率受土壤类型、质地、容重等因素的影响只适应于粘粒含量较少的土壤。随着研究的不断深入，人们逐渐建立起了不同尺度上电阻率和含水量之间的关系。如Johannes等利用室内圆柱土壤的示踪试验得到了电阻率与含水量之间的空间变异情况，并且得到了水分在土壤中的运移路径[10]；Kelly得到了土壤电阻率和水分含量在厘米尺度上的关系，但在较大尺度(田间尺度)上的关系还尚不确定；Benjamin利用高密度电阻率成像技术得到了田间尺度上的土壤电阻率，并结合Ca+Mg离子所得的阳离子交换量得到的孔隙水导电率、土壤粘粒含量数据等，利用时间序列装置和修饰的Archie公式把二维的电阻率剖面转换成了二维的土壤水分剖面[11]，得到了大尺度剖面上的土壤水分分布情况。因此，高密度电阻率法被认为是定性和定量化研究土壤水分从小尺度向大尺度转化的有效方法[12]。

随着研究的不断深入以及知识的不断完善，人们对土壤水分的描述逐渐从定性描述到了定量估计。如Pascal等研究了在温度、孔隙度和流体密度等不确定性因素影响下的土壤含水率和水分亏损情况并得到了详细的水分含量影像图和表层土壤的结构状况[13]；Wiebe等得到了深部土壤水分的分布情况，并且估计了土壤水分的有效性[14]，为我们更好了解作物生长期的土壤水分变化存储提供参考。随着电子计算机技术的发展，人们利用测量数据进行三维反演得到了在三维空间上的土壤水分的分布情况。Beff基于Archie公式提出了在三维空间上土壤含水量的时空监测模型[15]；Nicho等建立了在玉米生长期灌溉条件下的土壤含水量的时空变化的三维模型[16]；周启友等利用计算三维空间上的土壤含水量的方法，对土壤含水量在三维空间上的分布特征进行了分析，得到了土壤含水量在三维空间上的总体分布特征及在时间上的变化规律[17]，并利用田间观测和室内分析相结合建立了在降雨入渗过程中的三维土壤水分再分布模型[18]。实现了对土壤水分含量描述从二维到三维的转变，使了解土壤水分的时空变化情况变得更加直观具体。

3.2高密度电阻率法在测定土壤水分运动参数的应用

应用数学物理方法对土壤水分保持和运动进行定量分析时，无论是解析解法还是数值法，土壤水分运动参数是必不可少的资料，这些参数的准确性直接影响方程的求解精度[19]。传统上获得土壤水分运动参数的方法包括直接法和间接法，直接法虽然可以获得较准确的土壤水分运动参数，但是其需要耗费较多的人力、物力，间接法虽然省时省力，但是由于土壤物理性质的复杂性，国内外学者做了大量的研究但是至今仍然没有提出国际公认的成熟而又统一的方法[20]，高密度电阻率法的发展为获得高质量的监测数据提供了可能。如Dafflon等通过对博伊西水电地球物理研究站的示踪试验数据运用耦合反演的方法得到了渗透率的分布情况，而该方法得到的渗透率值与实际测量值相比偏高一些[21]；Pollack和Cirpka应用砂槽实验估计得到了导水率值，并与实际测量值进行比较，两者结果相吻合。同时Lehikoinen等根据岩土物理学关系利用Archie公式和Richards方程相结合，运用状态估计方法将ERT技术监测了非饱和区的土壤水分的饱和度分布情况[22]；Barrash等研究了在非饱和状态下有效孔隙度的变化以及有效孔隙度对溶质扩散的影响；Johannes等估计得到了在液压稳定状态和在研究区域中溶质浓度均一条件下的土壤溶液的浓度分布[23]；Kostel等应用流管模型描述了在非饱和土壤中的水流速度的变化情况以及弥散度。

虽然高密度电阻率法引入我国的时间较短，但是已经有很多家单位拥有了高密度电法仪，并且在研究土壤水分运动参数方面取得了较好效果。喻永祥等从电流场和渗流场的相似性出发，得到了砂质土壤电阻率和渗透系数之间的关系，且计算所得到的渗透系数与抽水试验所得误差仅为8.44%[24]；张志祥等通过室内实验得到了土壤电阻率—含水量以及土壤含水量—基质势之间的关系模型，从而得到了土壤电阻率—基质吸力的关系模型，从而可以推导得出土壤水分特征曲线[25]，为电阻率法在测定区域尺度上的空间和时间的土壤水分特征曲线提供了新的方法和依据；刘汉乐等通过室内三维砂槽土的轻非水相液体的入渗实验，确定了在三维空间上的饱和度的分布及其随时间变化过程的可视化监测，为定量探讨污染物在土壤水环境中的迁移机理与分布特性、定量评价污染程度及污染治理效果以及验证轻质有机污染物饱和度数值模拟结果创造了条件[26]。

3.3高密度电阻率法在监测土壤水文过程中的应用

由于传统监测方法的非重复性、测量尺度小、测量深度浅和工作效率低等的限制，使得对土壤水分及溶质在时间和空间上的水文过程研究变得比较困难。高密度电阻率法的不同电极间距、不同装置模式的变化可以满足对水流变化的水平和垂直方向上的不同分辨率的无损观测。近年来高密度电阻率法的应用已经从对土壤水盐特性的监测扩展到了更多土壤特性，甚至是植物根系分布和树干水分运动方面。例如Hagrey对树干截面的电阻率进行了二维成像分析；吴华侨等人在Hagrey研究的基础上对树干内部的结构、水分的径向分布状况和水分随时间的变化过程进行了研究发现在树干的横截面上电阻率的空间分布呈现一系列的同心圆结构，且从内到外水分沿径向向外有逐渐增加的趋势，为了解树干内部结构和植物生长状况提供科学依据[27]。

在非饱和带中，土壤水分及溶质的运移过程相比于土壤基本物理特性的变化时空变异较大，使得进行高精度监测比较困难。高密度电阻率成像法作为一种重要的地球物理学监测手段，已经在土壤水文学过程多尺度无损监测上得到了广泛的应用。如Besson等通过对三个地区的注水试验对比发现水流的流动主要以垂向流为主，没有得到在特定的水力过程中的横向流和毛管流，并应用动力学的方法对电阻率的变化进行了解释，发现土壤水动力学的空间分析可以通过增加电阻率的时间分辨率来提高空间数据的分析效果[28]；Kerstin等利用ERT和多级取样检测技术，在具有76个11-13米深度观测井的实验区进行了2组示踪试验，描述了在非均质含水层中地下水的运输过程，该实验使用了增强导电性的溶液和减弱导电性的溶液，通过对两个过程的对比发现，虽然示踪溶液的密度有差异，但是两次示踪试验的图像是重合的，说明了在非均质含水层的渗透模式是一致的与溶液的导电性无关，同时也说明在非均质含水层中的示踪试验是可重复的[29]；段旭等通过研究宁夏固云山天然草坡电阻率和含水量的空间变异情况表明，土壤水分随深度的变异大于在坡位和坡向上的变异[30]。杨杰等通过在草坪上的注水试验，观测了在注水前后的地下浅部土壤的视电阻率的变化过程及盐水溶液的扩散过程，并将整个的变化过程分为快速下降期和平稳恢复期两个阶段。为监测无机类化学污染物的扩散与渗漏过程监测提供参考[5]。

4结论与展望

高密度电阻率法由最初的土壤水分状态测量越来越多地应用到对土壤水分的定量描述中，并且逐步融入到土壤水文过程监测的研究中来。同时在测量土壤水分多维分布以及土壤水分运动参数方面取得了较多成果，但是由于大尺度土壤空间变异性复杂，土壤电阻率的变化受到土壤含水量、孔隙度、土壤质地、温度和土体结构特征等多种因素的影响，获取高质量的监测数据、准确诠释水分在大尺度上的运动情况有待于深入研究。而且运用高密度电阻率获得的参数具有一定的地域性和局限性，对于不同土壤类型和质地特别是含有粘粒较多的粘性土壤的电阻率—含水量之间关系的确定与解释有待于进一步研究探讨[2]。相对于传统的测量方法，高密度电阻率法在多尺度土壤水文过程无损监测中具有较大优势，借助于这些技术的发展，土壤水文学中尺度转换的研究将得到新的成果。

参考文献：

[1]向阳,李玉冰,易利,等.排列方式及电极距对高密度电法异常响应的影响分析[J].工程地球物理学报,2011,8(4): 426-432.

[2]马东豪,张佳宝,吴忠东,等.电阻率成像法在土壤水文学研究中的应用及进展[J].土壤学报,2014,51(3): 439-447.

[3]刘海飞.高密度电阻率法数据处理方法研究[D].长沙: 中南大学,2004.

[4]李银真.高密度电阻率法物探技术及其应用研究[D].阜新: 辽宁工程技术大学,2007.

[5]杨杰,师学明,李立，等.延时性高密度电法监测土壤中盐水溶液扩散过程的初步研究[J].工程勘察,2013,41(10):90-94.

[6]Travelletti J,Sailhac P,Malet J P,et al.Hydrological response of weathered clay-shale slopes: Water infiltration monitoring with time-lapse electrical resistivity tomography[J].Hydrological Process,2012,26(14): 2106-2119.

[7]Hinnell A C,Vrugt J A,Ferré T P A,et al.Improved extraction of hydrologic information from geophysical data through coupled hydrogeophysical inversion[J].Water Resources Research,2010,46(4): 475-478.

[8]Pollock D,Cirpka O A.Fully coupled hydrogeophysical inversion of a laboratory salt tracer experiment monitored by electrical resistivity tomography[J].Water Resources Research,2012,48(1): 239-249.

[9]张虎元,王少一,赵天宇,等.利用高密度电阻率法进行盐渍土含水率的测定[J].水文地质工程地质,2012,39(1): 95-101.

[10]Johannes K,Andreas K,Mathieu J,et al.Quantitative imaging of solute transport in an unsaturated and undisturbed soil monolith with 3-D ERT and TDR[J].Water Resources Research,2008,44(12)：w12411.

[11]Schwartz B F,Schreiber M E,Yan T T.Quantifying field-scale soil moisture using electrical resistivity imaging[J].Journal of Hydrology,2008,362(3-4): 234-246.

[12]Calamita G,Brocca L,Perrone A,et al.Electrical resistivity and TDR methods for soil moisture estimation in central Italy test-sites[J].Journal of Hydrology,2012,454-455: 101-112.

[13]Brunet P,Clément R,Bouvier C.Monitoring soil water content and deficit using Electrical Resistivity Tomography (ERT)- A case study in the Cevennes area,France[J].Journal of Hydrology,2009,380(1-2): 146-153.

[14]Nijland W,Meijde M V D,Addink E A,et al.Detection of soil moisture and vegetation water abstraction in Mediterranean natural area using Electrical Resistivity Tomography[J].Catena,2010,81(3): 209-216.

[15]Beff L,Günther T,Vandoorne B.Three-dimensional monitoring of soil water content in a maize field using Electrical Resistivity Tomography[J].Hydrology and Earth System Sciences,2013,17(2): 595-609.

[16]Michot D,Benderitter Y,Dorigny A,et al.Spatial and temporal monitoring of soil water content with an irrigated corn crop cover using surface Electrical Resistivity Tomography[J].Water Resources Research,2003,39(5): 89-94.

[17]周启友,岛田纯.土壤水空间分布结构的时间稳定性[J].土壤学报,2003,40(5): 683-690.

[18]Zhou Q Y,Shimada J,Sato A.Three-dimensional spatial and temporal monitoring of soil water content using Electrical Resistivity Tomography[J].Water Resources Research,2001,37(2): 273-285.

[19]田浩业.田间条件下多层非均质土壤水分运动实验与数值模拟[D].郑州: 郑州大学,2013.

[20]高峰,李建平,王黎黎,等.土壤水运动理论研究综述[J].湖北农业科学,2009,48(4):982-986.

[21]Dafflon B,Barrash W,Cardiff M,et al.Hydrologicalparameter estimations from a conservative tracer test with variable-density effects at the Boise Hydrogeophysical Research Site[J].Water Resources Research,2011,47: W12513.

[22]Lehikoinen A,Finsterle S,Voutilainen A,et al.Dynamical inversion of geophysical ERT data: State estimation in the vadose zone[J].Inverse Problems in Science and Engineering,2009,17(6): 715-736.

[23]Jardani A,Revil A,Dupont J P.Stochastic joint inversion of hydrogeophysical data for salt tracer test monitoring and hydraulic conductivity imaging[J].Advances in Water Resources,2013,52: 62-77.

[24]喻永祥,吴吉春.利用ERT数据推求非均质多孔介质渗透系数初探[J].水文地质工程地质,2006,33(2): 41-44,49.

[25]张志祥,徐绍辉,崔峻岭,等.电阻率法确定土壤水分特征曲线初探[J].土壤,2013,45(6):1127-1132.

[26]刘汉乐,周启友,吴华桥.基于高密度电阻率成像法的轻非水相液体饱和度的确定[J].水利学报,2008,39(2): 189-195.

[27]吴华桥,周启友,刘汉乐.树干水分分布及运移的高密度电阻率成像法时空监测[J].地球物理学进展,2008,23(4):1310-1316.

[28]Besson A,Cousin I,Bourennone H,et al.Thespatial and temporal organization of soil water at the field scale as described by electrical resistivity measurements[J].European Journal of Soil Science,2010,61(1): 120-132.

[29]Müller K,Vanderborght J,Englert A,et al.Imaging and characterization of solute transport during two tracer tests in a shallow aquifer using Electrical Resistivity Tomography and multilevel groundwater samplers[J].Water Resources Research,2010,46(3): W03502.

[30]段旭,王彦辉,程积民.宁夏固原云雾山天然草坡土壤电阻率和含水率的关系及其空间变异[J].农业工程学报,2012,28(7): 130-137.

Electrical Resistivity Tomography Method and Application in Determining Soil Moisture Parameters

MENG Xiang-ying1，LI Feng-shun2，HUANG Xiu-dong3

(1.DepartmentofEnvironmentScience,QingdaoUniversity,Qingdao266071,China;2.GeologicalMiningEngineeringInvestigationInstituteinShandongProvince,Jinan250014,China;3HydrologyBureauofQingdao,Qingdao266071,China)

Abstract：Electrical resistivity tomography method is based on the differences between electrical characteristics of rock and soil.This method integrates the conventional DC electrical profiling and electrical sounding methods to measure the geo-electric section.It can realize tiny disturbance,multi-scale,continuous synchronous measurement by deploying many electrodes simultaneously.This method obtain abundant geological information quickly and accurately,and greatly improve work efficiency and show the distribution of underground profile structure.This article introduced measuring principle of electrical resistivity tomography,electrode arrangement and inversion process.The application and the problems in the process of soil hydrology were also discussed.The article intended to promote the application of this method in soil science and soil hydrology,and to provide reference for further understanding soil water and solute transport.

Key words：electrical resistivity tomography method; soil; water content; parameters

中图分类号：S152.7

文献标识码：A

作者简介：第一作者及通讯孟祥莹(1989-),女，山东潍坊人，在读硕士研究生，研究方向为土壤水.

基金项目：国家自然科学基金项目(41171183)；青岛市应用基础研究计划项目(14-2-4-24-JCH).

收稿日期：2015-09-17;修回日期：2015-11-24.

文章编号：2095-2961(2016)01 -0024-06

doi:10.11689/j.issn.2095-2961.2016.01.003