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干旱区属于生态脆弱区，由于水资源匮乏，土壤中的水分是干旱区植物和作物赖以生存的主要源泉，决定着植物或作物根系的发育。干旱区土壤水分的测定有利于研究和了解区域土壤水分的动态变化规律和空间立体分布，对保护荒漠植被，进行大尺度精准农业的水分调节，节水灌溉具有重要意义。多年来，对土壤水分测量的理论、方法和技术的研究不断取得进展，手段也来越丰富。在田间尺度上，烘干称重法是国际上公认的最准确、最经典土壤水分测定方法，但由于其测量时间比较长，且对土壤有一定的破坏性，不能对同一土样重复测定并且不能连续得到土壤水分状况，因而在进行土壤含水量动态测定时受到限制；时域反射仪(TDR)也逐渐发展成为一种可靠的测定土壤体积含水量的技术，具有快速、简便、精确等特点，是发展比较成熟的测量土壤水分的方法，已得到普遍应用。而在大的区域尺度上，遥感一直被视为较为理想的土壤水含量探测方法，可提供几平方米至几十平方公里的土壤水含量变化信息，分辨率可达米级，具有全天时、全天候、多极化和一定的穿透特性等优点。此外，作为一种新的技术手段，利用探地雷达(GPR)对土壤水分进行测量，是目前国际上开展对土壤深层水分探测的最先进的技术之一，该技术具有分辨率高、探测速度快、抗干扰能力和穿透能力强、可重复测量，适合大面积测量等特点，相对于传统的点测方法和大面积的遥感反演，探地雷达为土壤水分快速连续监测提供了一种中间尺度的有效手段。本研究选择乌鲁木齐河流域为作干旱区内陆河流域的典型区，针对该流域内不同景观和土壤类型，选取多个实验样区，分别利用探地雷达、时域反射仪和烘干称重法进行地面同步测量，根据实测情况分析和校验了探地雷达在干旱区内陆河流域测量土壤水分的适宜性以及精度。同时，本研究通过对探地雷达、TDR、土样烘干称重测量和遥感反演的结果进行对比，分析以上研究方法所获取数据的特征差异，进一步讨论其在不同尺度上测量干旱区土壤水分的优劣性。