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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所申請的專利一種基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN116297553B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202310453507.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N22/04；該發(fā)明授權(quán)一種基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法是由朱教君;張金鑫;宋立寧;李鑫俊嚴(yán);劉利芳;劉華琪設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-04-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法在說明書摘要公布了：本申請?zhí)峁┮环N基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法，屬于土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：預(yù)先通過技術(shù)手段在樣方內(nèi)判定粗根較多的檢測區(qū)域，并使用探地雷達(dá)設(shè)備在粗根較多的檢測區(qū)域進(jìn)行精細(xì)的檢測來反演防風(fēng)固沙林土壤含水量，通過無人車和探地雷達(dá)設(shè)備的結(jié)合使用可以極大地提高檢測效率；本申請還進(jìn)一步提出了使用無人機(jī)進(jìn)行粗根數(shù)量預(yù)測的技術(shù)方案。

本發(fā)明授權(quán)一種基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于探地雷達(dá)反演防風(fēng)固沙林土壤含水量的方法，其特征在于， 1在林地中設(shè)置一個(gè)10m×10m的樣方，測量前預(yù)先需通過計(jì)算機(jī)生成檢測區(qū)域的地圖； 2現(xiàn)場清理測點(diǎn)網(wǎng)格內(nèi)的雜草、枯枝、松果以及石塊地表障礙物，減少地表覆蓋物對探測的影響； 3無人車按照預(yù)先生成的檢測區(qū)域的地圖牽引裝有GPS接收機(jī)的探地雷達(dá)設(shè)備沿測線勻速拖動天線采集數(shù)據(jù)，第一條測線從y軸邊界開始，從原點(diǎn)開始沿y軸方向以0.25m間隔移動，測線之間間隔為0.25m，共計(jì)40條測線； 4將樣方均分為100個(gè)面積為1平方米的正方形區(qū)域，1平方米的正方形區(qū)域用Aij表示，其中，i＝0,1,2,…,9；j＝0,1,2,…,9；各測線測量所得到的原始數(shù)據(jù)僅采用均值濾波法去除剖面圖像的背景雜波后，分別經(jīng)過根點(diǎn)雙曲線信號識別算法計(jì)算得到y(tǒng)-h平面內(nèi)剖面圖像中粗根分布圖，h表示深度；將x＝i、x＝i+0.25、x＝i+0.50、x＝i+0.75處四條測線對應(yīng)的粗根分布圖在y-h平面內(nèi)投影疊加； 5統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)1平方米的正方形區(qū)域Aij中四條測線在y-h平面內(nèi)剖面圖像中粗根投影的數(shù)量，選取粗根投影的數(shù)量排在前25％的正方形區(qū)域Aij；步驟5進(jìn)一步包括：將100個(gè)面積為1平方米的正方形區(qū)域進(jìn)一步劃分為均分的25個(gè)較大的正方形區(qū)域，二次劃分所得到的25個(gè)較大區(qū)域，每個(gè)均包含4個(gè)1平方米的正方形區(qū)域Aij，將較大的正方形區(qū)域內(nèi)的4個(gè)正方形區(qū)域Aij內(nèi)的粗根投影的數(shù)量進(jìn)行比較，在各個(gè)較大的正方形區(qū)域中的正方形區(qū)域Aij內(nèi)，粗根投影的數(shù)量最大的Aij將被選擇出來；選出的二次測量待測區(qū)域Aij彼此不存在連通的區(qū)域，若二次測量待測區(qū)域Aij存在相互連通的區(qū)域，則在較大的正方形區(qū)域內(nèi)的4個(gè)正方形區(qū)域Aij內(nèi)選擇粗根投影的數(shù)量次多的Aij作為二次測量待測區(qū)域； 6無人車牽引探地雷達(dá)設(shè)備對選取出的正方形區(qū)域Aij以測線間隔和步進(jìn)間隔為0.1m進(jìn)行重新測量； 7對步驟6得到的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理； 8利用雙曲線半自動識別算法，識別雷達(dá)圖像中雙曲線信號完整且清晰的根點(diǎn)，并基于隨機(jī)霍夫變換和迭代法計(jì)算根點(diǎn)的反射波速Vsoil； 9根點(diǎn)雙曲線信號的頂端對應(yīng)粗根的上表面位置，結(jié)合根點(diǎn)反射波速可確定根點(diǎn)深度h根點(diǎn)，公式如下：h根點(diǎn)＝Vsoil×t2，t為電磁波傳播的雙程時(shí)間；再根據(jù)根點(diǎn)在每個(gè)切片上的水平位置可以確定其二維坐標(biāo)x,y，從而得到根點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)x,y,h； 10將反射波速Vsoil帶入公式：中，其中c為電磁波在真空中的傳播速度，計(jì)算得到地面到根點(diǎn)之間土壤的介電常數(shù)ε，再根據(jù)Topp公式計(jì)算出地面到每個(gè)根點(diǎn)之間的土壤體積含水量。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，其通訊地址為：110000 遼寧省沈陽市沈河區(qū)文化路72號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。