基于探地雷達(dá)對粗根的識別技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 07:08
在探地雷達(dá)對地下粗根進(jìn)行檢測和識別的過程中,許多因素會(huì)干擾和影響根識別的分辨率。針對此問題,本研究首先通過Gpr Max正演對樹木根系進(jìn)行模擬仿真,模擬檢測根系過程中的3種主要影響因素,即不同根徑、根的不同埋藏深度和不同雷達(dá)掃描角度,并討論3種因素對探地雷達(dá)檢測根系的影響。其次將正演實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)作對比,證實(shí)正演模擬的有效性和可行性。結(jié)果表明:在雷達(dá)掃描角度大于45°時(shí),直徑大于5 mm且埋藏深度較淺的粗根容易被檢測到。這些結(jié)果證實(shí)了根徑、根深和雷達(dá)掃描角度是影響探地雷達(dá)進(jìn)行根系檢測的重要因素,此外,其分析結(jié)果可提高雷達(dá)波樹木根系無損檢測的準(zhǔn)確性和測試精度。
【文章來源】:森林工程. 2020,36(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)圖
式中:t為電磁波的雙程時(shí)間,ns(1ns=10-9 s);z為探測目標(biāo)所處的深度,m;x為雷達(dá)發(fā)射天線和接收天線的間距,m;v為電磁波在地下介質(zhì)的傳播速度,m/ns。當(dāng)波速v為已知時(shí),可根據(jù)測到的t,由公式(2)求出粗根的深度z。
探地雷達(dá)發(fā)射天線發(fā)射的脈沖電磁波在地下傳播,在介質(zhì)界面處發(fā)生反射、透射、散射、繞射及衰減。天線接收的電磁波反射信號記錄,既包括外界的隨機(jī)噪聲,又含有地面及空中物體反射引起的各種相干噪聲[18]。因此,必須按一定流程對探地雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。雷達(dá)回波數(shù)據(jù)前期預(yù)處理主要采用的方法有零線確定、振幅處理和背景噪聲去除。本課題研究數(shù)據(jù)處理使用的是自主研發(fā)的樹木雷達(dá)分析系統(tǒng)軟件TGPR[24],如圖4所示。圖4 探地雷達(dá)分析軟件TGPR
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活立木內(nèi)部缺陷雷達(dá)波檢測研究[J]. 文劍,李偉林,肖中亮,張京,韓紅巖. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]探地雷達(dá)識別樹木內(nèi)部缺陷層位技術(shù)的研究[J]. 肖夏陽,文劍,高林,肖中亮,李偉林. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2017(04)
[3]基于GprMax正演模擬的探地雷達(dá)根系探測敏感因素分析[J]. 郭立,崔喜紅,陳晉. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(04)
[4]探地雷達(dá)用于樹木單根成像的模擬技術(shù)研究[J]. 白雪,紀(jì)奕才,方廣有. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2011(01)
[5]探地雷達(dá)技術(shù)在植物根系探測研究中的應(yīng)用[J]. 崔喜紅,陳晉,關(guān)琳琳. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
本文編號:3271107
【文章來源】:森林工程. 2020,36(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)圖
式中:t為電磁波的雙程時(shí)間,ns(1ns=10-9 s);z為探測目標(biāo)所處的深度,m;x為雷達(dá)發(fā)射天線和接收天線的間距,m;v為電磁波在地下介質(zhì)的傳播速度,m/ns。當(dāng)波速v為已知時(shí),可根據(jù)測到的t,由公式(2)求出粗根的深度z。
探地雷達(dá)發(fā)射天線發(fā)射的脈沖電磁波在地下傳播,在介質(zhì)界面處發(fā)生反射、透射、散射、繞射及衰減。天線接收的電磁波反射信號記錄,既包括外界的隨機(jī)噪聲,又含有地面及空中物體反射引起的各種相干噪聲[18]。因此,必須按一定流程對探地雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。雷達(dá)回波數(shù)據(jù)前期預(yù)處理主要采用的方法有零線確定、振幅處理和背景噪聲去除。本課題研究數(shù)據(jù)處理使用的是自主研發(fā)的樹木雷達(dá)分析系統(tǒng)軟件TGPR[24],如圖4所示。圖4 探地雷達(dá)分析軟件TGPR
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活立木內(nèi)部缺陷雷達(dá)波檢測研究[J]. 文劍,李偉林,肖中亮,張京,韓紅巖. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]探地雷達(dá)識別樹木內(nèi)部缺陷層位技術(shù)的研究[J]. 肖夏陽,文劍,高林,肖中亮,李偉林. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2017(04)
[3]基于GprMax正演模擬的探地雷達(dá)根系探測敏感因素分析[J]. 郭立,崔喜紅,陳晉. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(04)
[4]探地雷達(dá)用于樹木單根成像的模擬技術(shù)研究[J]. 白雪,紀(jì)奕才,方廣有. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2011(01)
[5]探地雷達(dá)技術(shù)在植物根系探測研究中的應(yīng)用[J]. 崔喜紅,陳晉,關(guān)琳琳. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
本文編號:3271107
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