一种基于探地雷达的土壤自动测量方法技术

技术编号:45829570 阅读:25 留言:0更新日期:2025-07-15 22:36
本发明专利技术涉及土壤质量分析技术领域,具体公开了一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,通过集成多频天线的探地雷达,沿测线实时获取土壤剖面的多频数据,对多频数据执行预处理,将多频数据在时间和空间上对齐得到第一多频数据,将第一多频数据按照对应的空间位置进行融合处理得到第二多频数据,基于第二多频数据自动判别表层是否存在秸秆碎屑导致的介电异常,并对介电常数进行校正,在获得校正后的介电常数后,对沿测线每个位置,将计算得到的土壤厚度与空间位置关联,生成土壤厚度剖面分布,实现实时土壤质量监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤质量分析,更具体地说,本专利技术涉及一种基于探地雷达的土壤自动测量方法


技术介绍

1、探地雷达已广泛应用于土壤厚度测量、地下管线探测、考古、工程勘察等领域,其基本原理是利用高频电磁波在不同介质界面处产生反射的特性,通过发射天线向地下发送窄脉冲信号,并由接收天线捕获反射波,进而依据反射波的双程走时及传播速度来推断地下结构的位置和形态,现有文献(刘畅,刘勤,张琼,淡晨希,刘刚.利用探地雷达测定东北黑土层厚度在坡面的空间变化[j].土壤学报,2024,61(4):952–963.)探究土壤含水量和容重对土壤介电常数的影响以及探地雷达测定黑土厚度的可行性,给出了如图2所示的探地雷达探测方式图,然而在实际应用中,对土壤质量的精确测量却存在诸多挑战。

2、在秸秆还田区域,表层土壤已由单一的矿物颗粒与水分混合体转变为由土壤颗粒、秸秆碎屑和空气孔隙交错组成的多相介质体系,这种介质不均匀会在探地雷达(gpr)测深时引入系统性误差。具体表现为:秸秆碎屑的介电常数显著低于矿物—水混合土的典型值,当碎屑分布于上层浅土层时,雷达波速在局部加快,反射界本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,步骤3中,基于第二多频数据进行多级自动判别表层是否存在秸秆碎屑导致的介电异常,并对介电常数进行校正,具体步骤包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,步骤4中,实现实时土壤质量监测的具体步骤包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,若一次判别表层存在秸秆碎屑,通过介电混合模型对介电常数进行校正;若表层不存在秸秆碎屑,则不需要进行校正。...

【技术特征摘要】

1.一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,步骤3中,基于第二多频数据进行多级自动判别表层是否存在秸秆碎屑导致的介电异常,并对介电常数进行校正,具体步骤包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,步骤4中,实现实时土壤质量监测的具体步骤包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,若一次判别表层存在秸秆碎屑,通过介电混合模型对介电常数进行校正;若表层不存在秸秆碎屑,则不需要进行校正。

5.根据权利要求4所述的一种基于探地雷达的土壤自动测量方法,其特征在于,若表层存在秸秆碎屑对介电常数进行校正,获取各点位上覆土壤的实际介电常数,进而利用...

【专利技术属性】
技术研发人员:甄庆胡健郑纪勇张志傲曹涛
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1