基于GPR技术的陕北黄土区河北杨粗根分布特征研究

发布时间：2021-03-09 05:58

　　河北杨是陕北黄土高原的乡土树种,因具有较强根蘖繁殖自然成林能力而成为该地区的主要水土保持树种之一。研究河北杨粗根分布特征对于探索其成林过程及水土保持功能均具有重要意义。为了克服挖掘法等传统根系观测研究方法耗时费力的困难,本文借助了探地雷达（GPR）无损观测树木粗根技术。首先,通过埋根控制实验,对比了探地雷达反射波各参数和河北杨根径的相关关系,建立了根径的估算模型。其次,通过野外实地实验,探测了河北杨粗根的分布,分析了地形因素对粗根分布特征的影响。最后,得出以下几点结论：（1）探地雷达反射波参数中总时间间隔、第一周期波正振幅和最大振幅三个参数建立的多元线性模型估算河北杨根径效果最好。探地雷达反射波中第一周期参数与根径均呈显著正相关关系（p<0.01）,其他周期参数与根径相关性不显著（p>0.05）；探地雷达反射波中振幅大小、时间间隔、振幅面积方面参数的最大值、累加值等均与根径相关性极显著（p<0.01）。探地雷达反射波各参数对河北杨粗根根径的拟合效果差异较大,通过逐步回归法的筛选,得出由总时间间隔、第一周期波正振幅和最大振幅三个参数与根径建立的多元线性模型拟合效果最好。... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1 选题目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1. 河北杨特性研究现状
        1.2.2. 根系探测方法研究进展
        1.2.3 探地雷达应用状况
        1.2.4 小结
2. 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质地貌
        2.1.3 气候条件
        2.1.4 土壤特性
        2.1.5 水文情况
        2.1.6 植被情况
        2.1.7 社会经济状况
    2.2 研究内容
        2.2.1 构建探地雷达反射波参数反演根径的关系模型
        2.2.2 河北杨粗根分布特征及影响因素分析
    2.3 研究方法
        2.3.1 技术路线
        2.3.2 控制实验研究方法
        2.3.3 野外试验研究方法
3. 探地雷达探测树木根系的原理
    3.1 电磁场基本原理
        3.1.1 麦克斯韦方程与本构方程
        3.1.2 电磁场的波动方程
        3.1.3 电磁波在岩土介质中传播特性
    3.2 探地雷达工作原理
        3.2.1 探地雷达系统组成
        3.2.2 探地雷达探测方式
        3.2.3 探地雷达数据类型
    3.3 探地雷达工作性能及影响因素
        3.3.1 探测分辨率
        3.3.2 探测深度
        3.3.3 影响工作性能的因素
    3.4 小结
4. 探地雷达波形参数反演粗根根径研究
    4.1 探地雷达对根系的识别
    4.2 反射波参数与根径大小的关系分析
        4.2.1 探地雷达反射波各周期参数与根径大小的关系
        4.2.2 探地雷达反射波参数统计值与根径大小的关系
    4.3 反射波参数估测根径的模型
    4.4 小结
        4.4.1 讨论
        4.4.2 结论
5. 河北杨粗根分布特征及影响因素
    5.1 粗根密度分布情况
        5.1.1 粗根密度垂直分布
        5.1.2 粗根密度水平分布
    5.2 粗根密度与地形条件的关系
        5.2.1 地形因子主成分的提取
        5.2.2 地形主成分因子与粗根密度的关系
        5.2.3 不同坡向和坡度对粗根密度的影响
    5.3 小结
        5.3.1 讨论
        5.3.2 结论
6. 结论及创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3072374