到目前为止，置于空气中棒材中的导波传播特性的研究不少，但是并没有对被多孔介质包围的棒材进行较多的相关研究。目前主要研究了嵌入在水泥浆和环氧树脂中的棒材的导波衰减，以便进行建筑结构的超声波无损检测[2,3]。对于被土壤包围的材料中的导波传播特性研究也是少有。最新的研究通过计算研究了由能量泄漏到周围介质中引起的导波衰减。提出了被固体介质包围的圆柱棒中的F（n，m），L（0，m）和T（0，m）模态的特征方程，并且对照L（0，m）和T（0，m）模态下嵌入土中的棒材的衰减频散曲线分析了土壤的各种特性[4]。考虑到衰减和土壤特性选择适当的导波模态和频率对由土壤包围的棒材进行合理的超声导波无损检测是必要的。同时也通过实验表明了超声导波对被土壤包围的棒材进行无损检测的潜力。

然而这些研究主要都是单纯的分析了特定土壤特性情况下超声导波传播特性受到的影响，并在此情况下减小土壤特性对导波传播的影响从而达到对棒材进行无损检测的要求。本项目在理论分析的基础上选取相对合适的导波模态，通过改变多孔介质的特性，反映导波传播的变化情况，着重分析多孔介质对棒中导波传播特性的影响。梳理出不同土壤特性下棒中导波所受的影响。根据模拟的结果可以进一步验证导波对嵌入式小直径棒材的无损检测潜力。另外，结合棒中导波传播特性的变化与土壤特性的变化，总结出两者的对应关系，从而达到利用导波检测土壤特性的目的。

本项目大胆的猜想利用导波检测土壤特性的方法在目前国内外的研究上并没有涉及。如今，土壤的孔隙率等性质分析多是进行采样进入实验室进行烘干测试，这对于测试的限制很大，需要先采样，然后再送到实验室。对于偏远荒芜的地带这种测试方法对人力、物力、时间都是一种浪费。研究土壤对金属棒中超声导波传播特性的影响，利用二者的线性关系，由导波传播特性变化推测土壤特性，这是利用导波检测土壤特性的基础。当然，这种测试只是针对土壤的密度、孔隙率等，并不能把土壤的各种元素成分等检测出来，但是这种简单的测量方法，对于基本的农业上水分的检测来说是足够的，其便捷性还是有的。

本项目主要就是在研究土壤对导波传播特性的影响下，探究利用导波检测土壤性质的潜力。