探地雷達(dá)土地整理質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

《探地雷達(dá)土地整理質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》以科技部“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“土地整理與質(zhì)量檢測(cè)專用裝備研究與示范”為依托，詳細(xì)論述了基于探地雷達(dá)技術(shù)的土地整理質(zhì)量半定量化分類的理論和完整技術(shù)流程，初步實(shí)現(xiàn)探地雷達(dá)探測(cè)技術(shù)由定性解釋向定量化解釋的轉(zhuǎn)變，為土地整理質(zhì)量定量化解釋及解釋標(biāo)準(zhǔn)化提供理論支撐?！短降乩走_(dá)土地整理質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》共分 6章，主要內(nèi)容包括基于探地雷達(dá)的土地整理質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)概論、探地雷達(dá)理論基礎(chǔ)、土壤物理模型雷達(dá)波傳播規(guī)律及特征、土壤物性識(shí)別算法、土壤級(jí)別分類器算法模型和基于探地雷達(dá)的土地整理質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)展望?！短降乩走_(dá)土地整理質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》多取材于科研和工程實(shí)踐，注重理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，其技術(shù)方法主要針對(duì)現(xiàn)實(shí)需要解決問(wèn)題；在內(nèi)容安排上，注重理論的系統(tǒng)性，盡可能在理論探討上深入淺出，在應(yīng)用上兼顧工程實(shí)踐。

前言

第1章 基于探地雷達(dá)的土地整理質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)概論 1

1.1基于探地雷達(dá)的土地整理質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究的必要性 1

1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.2.1探地雷達(dá)發(fā)展史 2

1.2.2探地雷達(dá)處理與解釋現(xiàn)狀 4

1.2.3土地整理及土壤質(zhì)量研究現(xiàn)狀 6

1.2.4土壤地球物理探測(cè)方法研究現(xiàn)狀 7

1.2.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 8

1.3本書的內(nèi)容安排 9

參考文獻(xiàn) 9

第2章 探地雷達(dá)理論基礎(chǔ) 13

2.1探地雷達(dá)的探測(cè)原理 13

2.2雷達(dá)波在土壤介質(zhì)中的傳播機(jī)理 15

2.2.1電磁場(chǎng)與電磁波的傳播方程 15

2.2.2土壤介質(zhì)中電磁波的傳播規(guī)律 25

2.3探地雷達(dá)采集系統(tǒng) 28

2.3.1探地雷達(dá)硬件系統(tǒng) 28

2.3.2探地雷達(dá)數(shù)據(jù)采集 29

2.3.3探地雷達(dá)控制單元系統(tǒng) 31

2.3.4探地雷達(dá)接收及發(fā)射天線子系統(tǒng) 34

2.4常用探地雷達(dá)設(shè)備及數(shù)據(jù)格式 36

2.4.1探地雷達(dá)設(shè)備 36

2.4.2常用探地雷達(dá)數(shù)據(jù)格式 38

2.5探地雷達(dá)資料處理與解釋 48

2.5.1探地雷達(dá)資料處理 48

2.5.2探地雷達(dá)資料解釋 51

參考文獻(xiàn) 52

第3章 土壤物理模型雷達(dá)波傳播規(guī)律及特征 53

3.1物理模型53

3.1.1物理模型建立53

3.1.2土壤物理參數(shù)選擇54

3.2土壤物理模型參數(shù)測(cè)試56

3.2.1實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備選擇 56

3.2.2雷達(dá)探測(cè)方法設(shè)計(jì) 60

3.2.3實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果可靠性評(píng)價(jià) 61

3.3基于雷達(dá)透射的資料處理解釋方法 63

3.3.1雷達(dá)波初至分析 64

3.3.2土壤介電常數(shù)計(jì)算 66

3.3.3實(shí)驗(yàn)土壤物理參數(shù)及介電常數(shù)計(jì)算 69

3.4雷達(dá)波在土壤介質(zhì)中的傳播特征 70

3.4.1介電常數(shù)與土壤介質(zhì)物理參數(shù) 70

3.4.2雷達(dá)傳播主頻與土壤介質(zhì)物理參數(shù)研究 73

參考文獻(xiàn) 75

第4章 土壤物性識(shí)別算法 76

4.1ARMA譜分析方法 76

4.1.1平穩(wěn)ARMA過(guò)程 76

4.1.2ARMA譜分析方法 79

4.1.3ARMA與經(jīng)典傅里葉數(shù)據(jù)分析對(duì)比 81

4.2土壤介質(zhì)功率譜特征分析 84

4.2.1功率譜包絡(luò)分布分析 84

4.2.2功率譜頻率能量分布分析 85

4.2.3ARMA功率譜土壤響應(yīng)特征模型 95

參考文獻(xiàn) 96

第5章土壤級(jí)別分類器算法模型 98

5.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ) 98

5.1.1生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 98

5.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 99

5.1.3分類器 102

5.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器 102

5.3土壤級(jí)別 BP分類器 102

5.3.1算法流程 103

5.3.2評(píng)價(jià)因子的量化方法 105

5.3.3測(cè)評(píng)實(shí)例及驗(yàn)證 106

5.4誤差分析和改進(jìn) 113

參考文獻(xiàn) 113

第6章 基于探地雷達(dá)的土地整理質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)展望 115

參考文獻(xiàn) 116 2100433B

• ISBN：9787030660862

• 版次：1

• 商品編碼：13174776

• 品牌：科學(xué)出版社（SCIENCE PRESS）

• 包裝：平裝

• 開本：16開

• 出版時(shí)間：2021-04-01

• 用紙：膠版紙

• 頁(yè)數(shù)：116

• 正文語(yǔ)種：中文

第一章 土地整理質(zhì)量概論

第一節(jié) 土地整理質(zhì)量

第二節(jié) 土地整理質(zhì)量監(jiān)測(cè)

第三節(jié) 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)

第二章 基于高分辨率影像的土地整理工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

第一節(jié) 高分辨率遙感影像信息提取技術(shù)研究現(xiàn)狀

第二節(jié) 基于高分辨率影像土地整理工程地物信息提取技術(shù)

第三節(jié) 基于高分辨率影像土地利用類型識(shí)別技術(shù)

第四節(jié) 高分辨率影像土地整理工程信息識(shí)別系統(tǒng)

第三章 基于探地雷達(dá)的土地整理工程質(zhì)量探測(cè)技術(shù)

第一節(jié) 探地雷達(dá)技術(shù)研究現(xiàn)狀

第二節(jié) 基于探地雷達(dá)的土壤層次探測(cè)技術(shù)

第三節(jié) 基于探地雷達(dá)土壤有機(jī)質(zhì)探測(cè)技術(shù)

第四節(jié) 基于探地雷達(dá)農(nóng)田地埋管探測(cè)技術(shù)

第四章 基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)田間土壤質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

第一節(jié) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第二節(jié) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備研制

第三節(jié) 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站集成技術(shù)

第四節(jié) 無(wú)線傳感網(wǎng)布設(shè)技術(shù)

第五節(jié) 土地整理農(nóng)田質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

第五章 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)

第一節(jié) 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)研究現(xiàn)狀

第二節(jié) 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

第三節(jié) 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

第四節(jié) 土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用 2100433B

該技術(shù)成果主要依托“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”課題，針對(duì)土地整理質(zhì)量和生態(tài)監(jiān)測(cè)迫切需要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化監(jiān)測(cè)體系，解決從傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代技術(shù)轉(zhuǎn)變過(guò)程中的技術(shù)瓶頸，從土地整理項(xiàng)目工程實(shí)施進(jìn)展、田間土壤質(zhì)量、隱蔽工程質(zhì)量以及質(zhì)量評(píng)價(jià)四方面開展了基于高分辨率遙感影像土地整理工程信息提取與監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于探地雷達(dá)無(wú)損探測(cè)的土地整理工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和土地整理質(zhì)量與生態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)等研究工作。取得的主要技術(shù)成果包括：開發(fā)了高分辨率遙感影像土地整理工程信息識(shí)別系統(tǒng)1套，研制了探地雷達(dá)土地整理工程質(zhì)量無(wú)損探測(cè)裝置1套，土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)備1套，研究提出了《土地整理質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等。獲得授權(quán)專利2件（其中發(fā)明專利1件），獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)，出版專著《土地整理質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)》1部。

土地整理工程信息遙感影像自動(dòng)/半自動(dòng)智能識(shí)別系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)溝渠等線狀地物提取精度達(dá)到了80%以上，點(diǎn)狀地物與面狀地物提取精度達(dá)到了85%以上，速度相比空間聚類等面向?qū)ο笏惴?0%左右。適應(yīng)于中、大型土地整理項(xiàng)目工程實(shí)施進(jìn)展的監(jiān)測(cè)工作，具有客觀、快速、時(shí)效性強(qiáng)、有效降低管理成本的特點(diǎn)?；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測(cè)軟硬件系統(tǒng)。是基于Uni-net 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有低能耗、低成本、微型化、易維護(hù)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了土地整理田間質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，相關(guān)技術(shù)參數(shù)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的測(cè)量性能，成本降低了50%以上。該系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了土地整理田間質(zhì)量部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸，克服了人工監(jiān)測(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)高頻率、連續(xù)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，降低了監(jiān)測(cè)成本，提升了管理效率。土地整理質(zhì)量與生態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)。創(chuàng)建了一套土地整理質(zhì)量可視化評(píng)價(jià)指標(biāo)、方法與評(píng)價(jià)模型，研究提出了“土地整理質(zhì)量與生態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范”，基本實(shí)現(xiàn)了土地整理質(zhì)量與生態(tài)的自動(dòng)化評(píng)價(jià)目標(biāo)，為土地整理項(xiàng)目質(zhì)量與生態(tài)評(píng)價(jià)提供了一套客觀、透明、操作性強(qiáng)的技術(shù)手段，提高了評(píng)價(jià)的透明度、客觀性、可追溯性和評(píng)價(jià)效率。

該技術(shù)成果已被北京聯(lián)創(chuàng)思源測(cè)控技術(shù)有限公司等4家公司引進(jìn)和技術(shù)轉(zhuǎn)化，已完成推廣應(yīng)用項(xiàng)目23個(gè)，技術(shù)控制和輻射范圍約150平方公里，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了900萬(wàn)元以上。在土地整治監(jiān)測(cè)監(jiān)管方面，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品在黑龍江、吉林、山東、新疆等土地整治部門進(jìn)行了具體應(yīng)用，為土地整理工程實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了有效的技術(shù)手段和技術(shù)工具，拓展了監(jiān)測(cè)手段，降低了監(jiān)測(cè)成本，提高了監(jiān)測(cè)效率，對(duì)利用高新技術(shù)手段推動(dòng)土地整理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展具有重要意義,促進(jìn)了土地整治技術(shù)管理的進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的興起和互聯(lián)網(wǎng) 模式的推廣，該技術(shù)成果在土地整治領(lǐng)域?qū)⒂龅街匾陌l(fā)展機(jī)遇，對(duì)推動(dòng)土地整治領(lǐng)域?qū)有碌目萍紕?chuàng)新模式具有重要現(xiàn)實(shí)意義和巨大發(fā)展?jié)摿Α?2100433B

本項(xiàng)目以土地整理質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)為核心，從土地整理項(xiàng)目工程實(shí)施進(jìn)展、田間土壤質(zhì)量、隱蔽工程質(zhì)量以及質(zhì)量評(píng)價(jià)四方面研究基于高分辨率遙感影像土地整理工程信息提取與監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于探地雷達(dá)無(wú)損探測(cè)土地整理工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土地整理質(zhì)量與生態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及土地整理質(zhì)量與生態(tài)評(píng)價(jià)四大技術(shù)，并在國(guó)家土地整治重大工程吉林大安示范區(qū)開展了示范應(yīng)用。 2100433B