基于电阻率层析成像(ERT)的土壤管道探测：理论建模与野外实验验证

来自波兰喀尔巴阡山脉地区的研究人员针对地下土壤管道探测难题，创新性应用电阻率层析成像技术(ERT)，通过理论建模(Resistivity 2D软件)与野外实验(6组ERT剖面)对比分析，系统评估了Wenner(W)、Wenner-Schlumberger(WS)和dipole–dipole(DD)三种阵列配置对管道形态的探测灵敏度，发现DD阵列能识别低至105Ωm的电阻率异常，为土壤侵蚀研究提供了重要技术参考。

　　

土壤侵蚀研究对可持续发展至关重要，其中地下土壤管道(soil pipes)的探测一直是技术难点。这项创新研究将电阻率层析成像技术(Electrical Resistivity Tomography, ERT)玩出了新高度——不仅在波兰喀尔巴阡山脉的比埃什恰迪山区开展实地勘测，还通过Resistivity 2D建模软件构建理论模型，双管齐下破解探测难题。

研究团队精心设计实验方案：测试了三种经典电极排列方式（温纳W、温纳-施伦贝谢WS和偶极-偶极DD），比较不同电极间距和测量方向对管道尺寸、形态及埋深的检测效果。野外工作中，六组ERT剖面数据与人工探槽结果相互印证；理论模拟则设置了0%和5%两种均方根误差(RMS)场景。

有趣的是，数据揭示：所有配置都能捕捉管道引起的高电阻率异常，但DD阵列表现尤为亮眼——检测到的管道电阻率(105Ωm)显著低于W和WS阵列(268–427Ωm)。不过研究强调，不存在放之四海而皆准的电阻率阈值，异常体与周围环境的电性差异才是关键指标。

技术控们会发现，阵列选择直接影响成像质量：WS配置在识别垂直和水平特征时表现均衡，而异常体数量会显著影响RMS值。这些发现为地质灾害预警和农业土壤健康评估提供了精准的"地质CT"技术方案，让隐藏在地下的侵蚀管道无所遁形。