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龙图腾网获悉中国科学院沈阳应用生态研究所申请的专利一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116297553B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310453507.1，技术领域涉及：G01N22/04；该发明授权一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法是由朱教君;张金鑫;宋立宁;李鑫俊严;刘利芳;刘华琪设计研发完成，并于2023-04-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法在说明书摘要公布了：本申请提供一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法，属于土壤环境监测技术领域，方法包括：预先通过技术手段在样方内判定粗根较多的检测区域，并使用探地雷达设备在粗根较多的检测区域进行精细的检测来反演防风固沙林土壤含水量，通过无人车和探地雷达设备的结合使用可以极大地提高检测效率；本申请还进一步提出了使用无人机进行粗根数量预测的技术方案。

本发明授权一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于探地雷达反演防风固沙林土壤含水量的方法，其特征在于， 1在林地中设置一个10m×10m的样方，测量前预先需通过计算机生成检测区域的地图； 2现场清理测点网格内的杂草、枯枝、松果以及石块地表障碍物，减少地表覆盖物对探测的影响； 3无人车按照预先生成的检测区域的地图牵引装有GPS接收机的探地雷达设备沿测线匀速拖动天线采集数据，第一条测线从y轴边界开始，从原点开始沿y轴方向以0.25m间隔移动，测线之间间隔为0.25m，共计40条测线； 4将样方均分为100个面积为1平方米的正方形区域，1平方米的正方形区域用Aij表示，其中，i＝0,1,2,…,9；j＝0,1,2,…,9；各测线测量所得到的原始数据仅采用均值滤波法去除剖面图像的背景杂波后，分别经过根点双曲线信号识别算法计算得到y-h平面内剖面图像中粗根分布图，h表示深度；将x＝i、x＝i+0.25、x＝i+0.50、x＝i+0.75处四条测线对应的粗根分布图在y-h平面内投影叠加； 5统计得到各个1平方米的正方形区域Aij中四条测线在y-h平面内剖面图像中粗根投影的数量，选取粗根投影的数量排在前25％的正方形区域Aij；步骤5进一步包括：将100个面积为1平方米的正方形区域进一步划分为均分的25个较大的正方形区域，二次划分所得到的25个较大区域，每个均包含4个1平方米的正方形区域Aij，将较大的正方形区域内的4个正方形区域Aij内的粗根投影的数量进行比较，在各个较大的正方形区域中的正方形区域Aij内，粗根投影的数量最大的Aij将被选择出来；选出的二次测量待测区域Aij彼此不存在连通的区域，若二次测量待测区域Aij存在相互连通的区域，则在较大的正方形区域内的4个正方形区域Aij内选择粗根投影的数量次多的Aij作为二次测量待测区域； 6无人车牵引探地雷达设备对选取出的正方形区域Aij以测线间隔和步进间隔为0.1m进行重新测量； 7对步骤6得到的雷达图像数据进行预处理； 8利用双曲线半自动识别算法，识别雷达图像中双曲线信号完整且清晰的根点，并基于随机霍夫变换和迭代法计算根点的反射波速Vsoil； 9根点双曲线信号的顶端对应粗根的上表面位置，结合根点反射波速可确定根点深度h根点，公式如下：h根点＝Vsoil×t2，t为电磁波传播的双程时间；再根据根点在每个切片上的水平位置可以确定其二维坐标x,y，从而得到根点的三维空间坐标x,y,h； 10将反射波速Vsoil带入公式：中，其中c为电磁波在真空中的传播速度，计算得到地面到根点之间土壤的介电常数ε，再根据Topp公式计算出地面到每个根点之间的土壤体积含水量。

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