基于探地雷达对粗根的识别技术研究

发布时间：2021-07-08 07:08

　　在探地雷达对地下粗根进行检测和识别的过程中,许多因素会干扰和影响根识别的分辨率。针对此问题,本研究首先通过Gpr Max正演对树木根系进行模拟仿真,模拟检测根系过程中的3种主要影响因素,即不同根径、根的不同埋藏深度和不同雷达扫描角度,并讨论3种因素对探地雷达检测根系的影响。其次将正演实验与现场实验作对比,证实正演模拟的有效性和可行性。结果表明:在雷达扫描角度大于45°时,直径大于5 mm且埋藏深度较浅的粗根容易被检测到。这些结果证实了根径、根深和雷达扫描角度是影响探地雷达进行根系检测的重要因素,此外,其分析结果可提高雷达波树木根系无损检测的准确性和测试精度。 

【文章来源】：森林工程. 2020,36(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

现场实验图

式中:t为电磁波的双程时间,ns(1ns=10-9 s);z为探测目标所处的深度,m;x为雷达发射天线和接收天线的间距,m;v为电磁波在地下介质的传播速度,m/ns。当波速v为已知时,可根据测到的t,由公式(2)求出粗根的深度z。

探地雷达发射天线发射的脉冲电磁波在地下传播,在介质界面处发生反射、透射、散射、绕射及衰减。天线接收的电磁波反射信号记录,既包括外界的随机噪声,又含有地面及空中物体反射引起的各种相干噪声[18]。因此,必须按一定流程对探地雷达数据进行预处理。雷达回波数据前期预处理主要采用的方法有零线确定、振幅处理和背景噪声去除。本课题研究数据处理使用的是自主研发的树木雷达分析系统软件TGPR[24],如图4所示。图4 探地雷达分析软件TGPR

【参考文献】：
期刊论文
[1]活立木内部缺陷雷达波检测研究[J]. 文剑,李伟林,肖中亮,张京,韩红岩.  农业机械学报. 2017(10)
[2]探地雷达识别树木内部缺陷层位技术的研究[J]. 肖夏阳,文剑,高林,肖中亮,李伟林.  林业机械与木工设备. 2017(04)
[3]基于GprMax正演模拟的探地雷达根系探测敏感因素分析[J]. 郭立,崔喜红,陈晋.  地球物理学进展. 2012(04)
[4]探地雷达用于树木单根成像的模拟技术研究[J]. 白雪,纪奕才,方广有.  中国农业科技导报. 2011(01)
[5]探地雷达技术在植物根系探测研究中的应用[J]. 崔喜红,陈晋,关琳琳.  地球科学进展. 2009(06)



本文编号：3271107