探地雷达功率谱模型在砂壤含水率和紧实度探测中的应用

为了快速、高效地探测中国西部地区土地整治后砂壤的物理特性，该研究使用探地雷达对砂壤进行探测，利用自回归移动平均（auto regressive and moving average，ARMA）功率谱估计方法处理数据，建立砂壤物理模型，分析对比不同含水率和紧实度砂壤的功率谱分布特征，分别建立与含水率和紧实度具有最优拟合度的关系模型。结果表明：在频率670 MHz时，低频功率谱能量占全部功率谱能量比值（L/（H＋L））与砂壤含水率相关性最强，相关系数达0.952；频率为1000 MHz时，高频功率谱能量占全部功率谱能量比值（H/（H＋L））与紧实度倒数的相关性最强，相关系数达到0.947。通过实际...

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Published in农业工程学报 Vol. 30; no. 16; pp. 99 - 105
Main Author 崔凡 刘杰 吴志远 郭珍 武彦斌
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学 北京 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京,100083%中国铁道科学研究院高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京,100081%中国矿业大学 北京 地球科学与测绘工程学院,北京,100083%河北经贸大学管理科学与工程学院,石家庄,050061 2014
Subjects
功率谱
含水率
探地雷达
紧实度
雷达
power spectrum
探地雷达
radar
雷达
含水率
ground penetrating radar (GPR)
degree of compactness
water content
功率谱
紧实度
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ISSN1002-6819
DOI10.3969/j.issn.1002-6819.2014.16.014

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Summary:为了快速、高效地探测中国西部地区土地整治后砂壤的物理特性，该研究使用探地雷达对砂壤进行探测，利用自回归移动平均（auto regressive and moving average，ARMA）功率谱估计方法处理数据，建立砂壤物理模型，分析对比不同含水率和紧实度砂壤的功率谱分布特征，分别建立与含水率和紧实度具有最优拟合度的关系模型。结果表明：在频率670 MHz时，低频功率谱能量占全部功率谱能量比值（L/（H＋L））与砂壤含水率相关性最强，相关系数达0.952；频率为1000 MHz时，高频功率谱能量占全部功率谱能量比值（H/（H＋L））与紧实度倒数的相关性最强，相关系数达到0.947。通过实际探测验证，该模型可以获得连续、准确、高效的砂壤含水率和紧实度数据，为土地整治工程的质量检测提供技术支持。
Bibliography:11-2047/S
Cui Fan, Liu Jie, Wu Zhiyuan, Guo Zhen, Wu Yanbin （1. China University of Mining and Technology, Beijing, State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, Beijing 100083, China; 2. China Academy of Railway Science, State Key Laboratory for Track Technology of High-Speed Railway, Beijing 100081, China; 3. College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, Beijing 100083, China; 4. College of Management Science and Engineering, Hebei University of Economics and Business, Shijiazhuang 050061, China）
radar; water content; power spectrum; ground penetrating radar （GPR）; degree of compactness
In land reclamation project of western China, the sandy loam is very fragile for erosion in its ecosystem. The main purposes of the sandy loam soil remediation are the anti-desertification and the improvement of vegetation growth ability. Since water content of sandy loam soil and degree of compacting are two important physical parameters, which have great influen
ISSN:1002-6819
DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.16.014