采用探地雷达频谱分析的复垦土壤含水率反演

S152.7; 快速、准确、无损获取采煤塌陷区复垦土壤含水率分布情况是实现精准灌溉的基础和关键.该研究以安徽省淮北市某塌陷复垦区土壤为研究对象,借助探地雷达系统对试验区土壤进行探测,并对周围未复垦区域设置对照组,通过线性调频Z变换频域细化法(Chirp-Z-Transform,CZT)寻找特征频率,结合瑞利散射原理分析不同土壤体积含水率(Volumetric Water Content,VWC)下雷达信号特征频谱响应关系,并分别采用不同回归方法建立了VWC反演模型.结果表明:频谱峰值频率分量(Frequency of Peak,FP)与复垦土壤VWC具有很强的相关性;基于CZT算法可以在不改变...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in农业工程学报 Vol. 37; no. 6; pp. 108 - 116
Main Authors 程琦, 叶回春, 董祥林, 崔红标, 易齐涛, 徐云飞, 孙立颖, 张世文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,淮南 232001%中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094%淮北矿业(集团)有限公司,淮北 235001%安徽理工大学地球与环境学院,淮南 232001%烟台大学土木工程学院,烟台 264010 15.03.2021
Subjects
频谱分析
探地雷达
CZT
土地复垦
含水率
土壤
Online AccessGet full text
ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.014

Cover

Abstract S152.7; 快速、准确、无损获取采煤塌陷区复垦土壤含水率分布情况是实现精准灌溉的基础和关键.该研究以安徽省淮北市某塌陷复垦区土壤为研究对象,借助探地雷达系统对试验区土壤进行探测,并对周围未复垦区域设置对照组,通过线性调频Z变换频域细化法(Chirp-Z-Transform,CZT)寻找特征频率,结合瑞利散射原理分析不同土壤体积含水率(Volumetric Water Content,VWC)下雷达信号特征频谱响应关系,并分别采用不同回归方法建立了VWC反演模型.结果表明:频谱峰值频率分量(Frequency of Peak,FP)与复垦土壤VWC具有很强的相关性;基于CZT算法可以在不改变原有频谱的基础上,有效的寻找到特征频率,FP与VWC的相关系数较快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)从0.77提高到0.93;对比复垦与非复垦区域雷达信号频谱发现,复垦区频谱信号较非复垦区"漂移"现象明显,采用不同回归方法所建立的模型中,指数回归模型精度最高,验证集R2达到0.84,RMSE达到1.97％,表明采用频谱分析方法可以有效地反演复垦土壤VWC,研究结果以期为复垦土壤质量快速监测以及复垦区农业精准灌溉提供理论依据与技术支撑.
AbstractList S152.7; 快速、准确、无损获取采煤塌陷区复垦土壤含水率分布情况是实现精准灌溉的基础和关键.该研究以安徽省淮北市某塌陷复垦区土壤为研究对象,借助探地雷达系统对试验区土壤进行探测,并对周围未复垦区域设置对照组,通过线性调频Z变换频域细化法(Chirp-Z-Transform,CZT)寻找特征频率,结合瑞利散射原理分析不同土壤体积含水率(Volumetric Water Content,VWC)下雷达信号特征频谱响应关系,并分别采用不同回归方法建立了VWC反演模型.结果表明:频谱峰值频率分量(Frequency of Peak,FP)与复垦土壤VWC具有很强的相关性;基于CZT算法可以在不改变原有频谱的基础上,有效的寻找到特征频率,FP与VWC的相关系数较快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)从0.77提高到0.93;对比复垦与非复垦区域雷达信号频谱发现,复垦区频谱信号较非复垦区"漂移"现象明显,采用不同回归方法所建立的模型中,指数回归模型精度最高,验证集R2达到0.84,RMSE达到1.97％,表明采用频谱分析方法可以有效地反演复垦土壤VWC,研究结果以期为复垦土壤质量快速监测以及复垦区农业精准灌溉提供理论依据与技术支撑.
Author 孙立颖
程琦
崔红标
董祥林
叶回春
易齐涛
徐云飞
张世文
AuthorAffiliation 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,淮南 232001%中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094%淮北矿业(集团)有限公司,淮北 235001%安徽理工大学地球与环境学院,淮南 232001%烟台大学土木工程学院,烟台 264010
AuthorAffiliation_xml – name: 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,淮南 232001%中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094%淮北矿业(集团)有限公司,淮北 235001%安徽理工大学地球与环境学院,淮南 232001%烟台大学土木工程学院,烟台 264010
Author_FL Xu Yunfei
Cheng Qi
Yi Qitao
Sun Liying
Cui Hongbiao
Zhang Shiwen
Dong Xianglin
Ye Huichun
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: Cheng Qi
– sequence: 2
  fullname: Ye Huichun
– sequence: 3
  fullname: Dong Xianglin
– sequence: 4
  fullname: Cui Hongbiao
– sequence: 5
  fullname: Yi Qitao
– sequence: 6
  fullname: Xu Yunfei
– sequence: 7
  fullname: Sun Liying
– sequence: 8
  fullname: Zhang Shiwen
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 程琦
– sequence: 2
  fullname: 叶回春
– sequence: 3
  fullname: 董祥林
– sequence: 4
  fullname: 崔红标
– sequence: 5
  fullname: 易齐涛
– sequence: 6
  fullname: 徐云飞
– sequence: 7
  fullname: 孙立颖
– sequence: 8
  fullname: 张世文
BookMark eNo9j7tKA0EYRqeIYIx5DLHa9Z_rzoKNBG8QsNE67GU2JMgEHETtxbVJjJBKQ4QYRLBZQbCRvM3sZt_CiGJ14CvOx1lDFd3TCqENDC7Gvse3um7HGO1iAOIIiX2XAMEuCBcwq6Dq_76K6sZ0QuCYegAMV9F2mabF6DUfTO04Kx8_F_N5Ob1fZO_29iafDIuHazvr28mLHT_Z55kdvuXZRzFI7V0__xqto5UkODWq_scaOtnbPW4cOM2j_cPGTtMxGAhzpEd5rGQsPU-RkFHJREJkICRXvp_EDFNImE-jMBAxjwmNuKBKhUAljwBHgtbQ5q_3ItBJoNutbu_8TC8fW_qqHV2GP7Uglq30G8ZfYwI
ClassificationCodes S152.7
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.014
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Agriculture
DocumentTitle_FL Inversion of reclaimed soil moisture based on spectrum analysis of ground penetrating radar
EndPage 116
ExternalDocumentID nygcxb202106014
GrantInformation_xml – fundername: (安徽省自然资源科技项目); (国家重点研发计划项目); (淮北矿业集团科技研发项目); (安徽理工大学研究生创新基金)
  funderid: (安徽省自然资源科技项目); (国家重点研发计划项目); (淮北矿业集团科技研发项目); (安徽理工大学研究生创新基金)
GroupedDBID -04
2B.
4A8
5XA
5XE
92G
92I
93N
ABDBF
ABJNI
ACGFO
ACGFS
ACUHS
AEGXH
AIAGR
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CCEZO
CHDYS
CW9
EOJEC
FIJ
IPNFZ
OBODZ
PSX
RIG
TCJ
TGD
TUS
U1G
U5N
ID FETCH-LOGICAL-s1024-8735de8d877e2b43846f28a685e99fd4130f493cba6d5d23c563eeb0385c01c63
ISSN 1002-6819
IngestDate Thu May 29 04:08:36 EDT 2025
IsPeerReviewed false
IsScholarly true
Issue 6
Keywords 频谱分析
探地雷达
CZT
土地复垦
含水率
土壤
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1024-8735de8d877e2b43846f28a685e99fd4130f493cba6d5d23c563eeb0385c01c63
PageCount 9
ParticipantIDs wanfang_journals_nygcxb202106014
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2021-03-15
PublicationDateYYYYMMDD 2021-03-15
PublicationDate_xml – month: 03
  year: 2021
  text: 2021-03-15
  day: 15
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 农业工程学报
PublicationTitle_FL Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
PublicationYear 2021
Publisher 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,淮南 232001%中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094%淮北矿业(集团)有限公司,淮北 235001%安徽理工大学地球与环境学院,淮南 232001%烟台大学土木工程学院,烟台 264010
Publisher_xml – name: 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,淮南 232001%中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094%淮北矿业(集团)有限公司,淮北 235001%安徽理工大学地球与环境学院,淮南 232001%烟台大学土木工程学院,烟台 264010
SSID ssib051370041
ssj0041925
ssib001101065
ssib023167668
Score 2.3927808
Snippet S152.7;...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 108
Title 采用探地雷达频谱分析的复垦土壤含水率反演
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/nygcxb202106014
Volume 37
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnV1LaxRBEB5iAqIH8YlvcrBPYeM8eqa7wcv07CxB0FMCuYWdVzytkAdozmK8JEbISUOEGETwEkHwIvk3s0n-hVU1vbtjEmMSWIalu7rqq0fPVA3dPZb1qMjgqVtwKFNdLho85TZMKWE3uMpyWRS5CjLc7_zseTAxxZ9O-9NDI93aqqXFhWQ8XTp2X8l5vApt4FfcJXsGz_aZQgP8B__CFTwM11P5mMWKQTEPv1gwxVkoWRwwGbPQZbHPVMS0jTRKMw00kukYf9ACBMqhFptpB4mlZDLA4SpmyiaGIZMcu0LIN5vEEDgHhrNqUZeHvdhis1DjcGTIcTjAQGDAuUXDoQtG8Xo2TL0Bcos50xIlQgtADX3kAOpITVKaJBdUC6GrFyM1EkHyg0EPSdUVVo24UTH512CJFgD8MYlDiZXuos4FVFGkjQ7JqAELbWae3eZdiUuLxardohTdhBiUV8QALN40AGVQU4_MGoqaetCuUA46TJARwSgtFjqkOWBtGTNJUkf7RnWtUbWTDAcMyeVuRAMFwkMTNUHQGCS79B0F33APm8ZqFW6AqJxjeA3gVpqo4-BSWCmKC0WhgaNsY1Icfggc0EeoPLICg0djDi1KJXB14BWRwCDUrUHwuNJEu-x5HvkqEh-RQ0gYhjcwAdxRL1LkEdtElW38nm3O59P-JKyIvZoHaYZURgKU2HVmfwkcVk1EVML-JwKkIRuEpw-Uw8zHoKixzeLwKovBNCeQJhcxaU51tpK5nddzFseWtfTXqbY-H82slPAptUIJ430J4zjN6ATkai_4ocPrO69n01cJ0uC5T_yCNeIKqHGGrZFQN3VrULg5-G6qn1m4eD5HMHgR4jsefoajv3gPl674tI7FwLhosR7IxydBpK2ZnaLdma1VEZNXrSum_B8Nq3v5NWto6cV163I4O2eOQMpvWE8Olpf31r91V7fKjZ2DT7_2d3cPtj7s7_wo373tbq7tfXxTbq-Um1_Ljc_ll-1y7Xt35-fe6nL5fqX7e_2mNdWKJ6OJhvnGTWMeSjsOyajnw1Mxk0LkbsI9KAcLV7YD6edKFRmWGAVXXpq0g8zPXC_1Ay_PE1zPkdpOGni3rOHOy05-2xr1cuG6diATsDfnypFQXDqCZ0K1kzQX7TvWqNF9xjzD5mcO-efu_0nuWZcGd9b71vDC3GL-AOqyheShceofMZoNZQ
linkProvider EBSCOhost
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E9%87%87%E7%94%A8%E6%8E%A2%E5%9C%B0%E9%9B%B7%E8%BE%BE%E9%A2%91%E8%B0%B1%E5%88%86%E6%9E%90%E7%9A%84%E5%A4%8D%E5%9E%A6%E5%9C%9F%E5%A3%A4%E5%90%AB%E6%B0%B4%E7%8E%87%E5%8F%8D%E6%BC%94&rft.jtitle=%E5%86%9C%E4%B8%9A%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E6%8A%A5&rft.au=%E7%A8%8B%E7%90%A6&rft.au=%E5%8F%B6%E5%9B%9E%E6%98%A5&rft.au=%E8%91%A3%E7%A5%A5%E6%9E%97&rft.au=%E5%B4%94%E7%BA%A2%E6%A0%87&rft.date=2021-03-15&rft.pub=%E5%AE%89%E5%BE%BD%E7%90%86%E5%B7%A5%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%A9%BA%E9%97%B4%E4%BF%A1%E6%81%AF%E4%B8%8E%E6%B5%8B%E7%BB%98%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E6%B7%AE%E5%8D%97+232001%25%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%E7%A9%BA%E5%A4%A9%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%88%9B%E6%96%B0%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%99%A2%2C%E5%8C%97%E4%BA%AC+100094%25%E6%B7%AE%E5%8C%97%E7%9F%BF%E4%B8%9A%28%E9%9B%86%E5%9B%A2%29%E6%9C%89%E9%99%90%E5%85%AC%E5%8F%B8%2C%E6%B7%AE%E5%8C%97+235001%25%E5%AE%89%E5%BE%BD%E7%90%86%E5%B7%A5%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E5%9C%B0%E7%90%83%E4%B8%8E%E7%8E%AF%E5%A2%83%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E6%B7%AE%E5%8D%97+232001%25%E7%83%9F%E5%8F%B0%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E5%9C%9F%E6%9C%A8%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E7%83%9F%E5%8F%B0+264010&rft.issn=1002-6819&rft.volume=37&rft.issue=6&rft.spage=108&rft.epage=116&rft_id=info:doi/10.11975%2Fj.issn.1002-6819.2021.06.014&rft.externalDocID=nygcxb202106014
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fnygcxb%2Fnygcxb.jpg