基于探地雷达的果树根系检测试验与分析

果树的根系健康与水果品质息息相关,如何检测根系的健康状况一直是果树养护管理领域的难题。探地雷达作为新兴的无损检测技术日益受到学术界和业界的重视。选择江南大学校内果园和江苏省苏州市吴中区东山镇双湾村果园内的枇杷和水蜜桃果树试样,利用探地雷达对试样进行根系检测试验,以评价探地雷达对果树根系检测的可行性。结果表明,通过分别设置900 MHz和400 MHz的天线频率,探地雷达能够获取果树试样的细根和粗根分布图,包括雷达信号波形图、三维总览图和分层密度图,根系图像准确地反映了果树地下根系分布状况,结果有助于果树健康风险评价和养护管理。     

基于探地雷达的典型土壤物理性质探测研究进展

探地雷达(GPR)作为一种新型的无损探测工具,具有探测速度快、探测过程连续、操作简单,探测费用低等优点。探地雷达在工程勘探方面应用广泛,但在探测典型土壤物理性质,尤其是在探测矿区典型土壤物理性质方面的应用研究较少。本文在介绍GPR基本工作原理、发展历程及其图像处理研究进展的基础上,对基于GPR的典型土壤物理性质探测研究进展作详尽文献分析,最后阐述基于GPR的矿区复垦土壤典型物理性质的研究进展,并对探地雷达探测典型土壤物理性质进行了展望,指出基于GPR对典型土壤物理性质的研究应主要集中于GPR图像处理技术、GPR的分辨率及探测效果评价等方面。     

基于探地雷达途径的小叶杨粗根空间分布特征研究

根系研究一直是生态学领域一项极具挑战性的工作,传统研究方法具有多种局限性,因此应用非侵入式方法开展根系研究具有重要实践意义。以黄河漫滩地生长的不同胸径大小(45～104.5 cm)小叶杨共40株为研究对象,应用探地雷达(GPR)技术测定粗根(粗度≥1 cm的根系)空间分布情况,并对1～2、2～3 cm和>3 cm 3个径级粗根进行分类统计,综合研究小叶杨粗根空间分布特征。结果表明,1)在垂直方向0～80 cm范围内,粗根密度以20～40 cm处最大,为8.17 roots/m,其中径级2～3 cm粗根密度占比由23.7%增加至47.2%。2)在水平方向5 m范围内,粗根密度逐渐下降,在1 m处密度值最大,为5.24 roots/m,其中径级1～2 cm粗根密度占比在2 m处最低,为49%,而径级2～3 cm和>3 cm在2 m处最高,分别为34%、17%。3)粗根密度随着胸径径级的增加由15.34 roots/m增加至28.16 roots/m,但不同胸径水平下各径级粗根密度特征存在明显差异,径级1～2 cm的粗根是差异存在的主要原因(P=0.000)。4)粗根密度主要受到...     

基于探地雷达识别林地粗根和石砾

【目的】通过1 500 MHz探地雷达（GPR）对辽东老秃顶子国家自然保护区典型阔叶林蒙古栎地下粗根和石砾进行探测研究,对林木成林及其发挥水土保持功能提供理论参考。【方法】在试验样地内基于探地雷达探测技术,控制试验分析GPR反射波参数与根径和石砾直径的相关关系,建立有效的估算模型,识别林地粗根和石砾,确定其分布规律。【结果】（1）在控制试验条件下土壤粗根和石砾能有效识别,根径> 1 cm的粗根在雷达剖面能形成明显的双曲线波形,石砾为“黑-白-黑”的波形。（2）GPR反射波参数中总时间间隔与根径相关性最显著（P <0.01）,拟合得到y=0.286 2x+1.18(R2=0.709 8)的关系模型,石砾水平直径和垂直直径与各雷达反射波参数相关性都不显著。（3）剖面试验表明1 500 MHz频率天线的GPR对粗根根系识别率为36.7%,对石砾识别率为17.9%。（4）剖面试验表明GPR对粗根识别及分布受根系的直径与埋深影响,而对石砾识别效果与它埋深相关性不显著。根径<3 cm的粗根主要分布在0～30 cm土层,>3 cm的粗根主要分布在20～40 cm土层。在有效识...     

探地雷达用于树木单根成像的模拟技术研究

利用超宽带探地雷达技术,以及衍射层析成像算法实现对根系的探测与成像。通过时域有限差分法,对树木根系进行建模仿真,生成探地雷达扫描数据,然后利用衍射层析成像算法对仿真数据进行目标重建,得到根系横截面反演图像。并讨论了根的直径、介电特性及其分布情况对探地雷达探测根系的影响。仿真结果表明,在近似为无损的均匀土壤中,超宽带探地雷达能快速无损地实现地下根系目标探测,衍射层技术通过重建根系图像,初步实现树根的介电属性、形状特征估计和位置标定等,因而可用于探地雷达根系探测中,对树木根系的研究具有重要意义。     

探地雷达无损检测地基水泥注浆效果的研究

目的针对某些地基在施工和使用的过程中会产生一些裂缝、孔隙、破裂等问题进行研究。这些问题严重影响了建筑物的稳定性,不利于工程的建设和施工,会对社会产生不良的影响,影响公司的声誉,在使用过程中也会减少建筑物的使用年限。方法首先在所测区域的东西向和南北向各铺设一系列的勘查线,采集各个点上数据,室内采用REFLEXW数据处理软件对所测的数据进行处理,从而得出想要的各个底层的分界面情况,进而对图像进行分析和处理。结果采用探地雷达对建筑规划范围内的道路进行检测和分析,浅部在0~1m深度范围内存在破碎、断裂区域,深部未见土洞异常存在,可见基坑的开挖并未影响到道路深部的情况。结论作为一种新型的检测技术,探地雷达具有携带方便、非破坏性、精度高等特点,探地雷达的检测技术很好地在本项目上得到了实施,该技术对地基的安全性、稳定性也有一定的指导意义,探地雷达对地基水泥的注浆效果也有一定的研究意义。     

钢筋混凝土无损检测的手持式探地雷达研制

根据钢筋混凝土无损检测的特点和超宽带雷达探测原理,研制了一种手持式高分辨率超宽带探地雷达系统.阐述了基于无载频脉冲发射机、等效时间采样接收机和超宽带收发天线的低成本射频模块的基本结构和工作原理,描述了集雷达控制、数据采集和图像处理于一体的嵌入式控制模块的设计方法.软硬件集成提高了系统的便携性、可靠性和实时性.原理样机实验结果表明：该检测系统可有效检测埋深为0~35 cm,间隔6 cm以上的Φ6钢筋位置和保护层厚度,并可反映钢筋混凝土的其他特性.     

小尾寒羊在广东湛江地区的适应性研究

【目的】观测小尾寒羊在广东湛江地区的生长发育和繁殖性能,为推动小尾寒羊在亚热带地区的发展提供理论依据。【方法】采用对比方法分析小尾寒羊原产区（山东济宁市）与引入地（广东湛江市）生态、饲养条件及小尾寒羊生长发育、繁育性能等指标的差异。【结果】广东湛江地区气候炎热、潮湿,但饲料资源明显优于小尾寒羊原产区。引入湛江地区的小尾寒羊生长速度与原产区基本相同,具有较高的遗传稳定性,只要能满足其营养需要,就能发挥出良好的生产性能。小尾寒羊在广东湛江地区继续保持了原产区常年发情、性成熟早、多胎、繁殖力高的优良特性,可达到一年两胎或两年三胎。【结论】在亚热带地区推广小尾寒羊养殖是可行的。     

探地雷达根系数据的PSO-SA-OMP压缩重构方法

针对根系探地雷达数据重构中计算复杂和准确率低的问题,提出粒子群(PSO)与模拟退火(SA)相结合的正交匹配追踪(OMP)优化算法。首先,由Gabor原子对信号进行稀疏表示,建立求解空间;然后,以匹配函数为适应度,通过PSO算法求出匹配函数的最佳适应度值,找出可行解原子,再利用SA算法对PSO极值进行退温搜索,得出全局最优原子;最后,利用最优原子完成根系稀疏数据的重构。对A-scan数据和B-scan数据进行实验,结果表明,PSO-SA-OMP算法比传统OMP算法的计算时间减少了10.471 s和20.260 s,均方误差减小了1.225,信噪比提高了5.539 d B。     

应用探地雷达对黄帝陵古柏树干和粗根的研究

运用探地雷达技术对黄帝陵轩辕庙内19棵古柏的树干空洞和粗根分布规律进行了检测。轩辕庙19棵古柏均有不同程度的空洞情况,其中1、4、12、16、17号相对空洞程度较高,有向重度空洞方向发展的趋势;3、5、8、18号属轻度空洞。粗根在垂直方向上主要分布在0~60cm土层,水平方向上粗根主要分布在4m范围内。经过对比粗根分布规律发现,古柏生长健康状况与粗根分布的健康状况相关:在水平方向上健康和亚健康古柏分布范围不健康古柏,并且在垂直层次中粗根密度由大到小依次是健康亚健康不健康;人为踩踏区域与未踩踏区域相比,粗根密度低于未踩踏区域;经过根系复壮的古柏较未经过根系复壮的古柏粗根密度更大,并且水平分布范围相对较广。     

三维激光扫描仪与探地雷达在古桥探测中的应用

<正>随着时代发展,运输业的发达导致大型货车增加,如今的古桥面临着比过去更大的环境压力,有更多潜在的危险因素会破坏桥体结构的稳定性。因此,这些桥梁要定期监测,防止桥体结构的恶化和交通事故发生。很多古桥属于历史文化遗产,不能随意的拆迁和重建,所以,对此类古桥进行评估检测对促进古桥的保护和恢复有着十分重要的意义。三维激光扫描仪与探地雷达可以分别获取桥体外部     

探地雷达与钻孔取芯在路面厚度检测中的相关分析

通过探地雷达对路面厚度检测结果与钻孔取芯法检测结果的对比分析，结果表明；在相同条件下，2种检测方法测定值之间具有良好的相关关系。     

基于佛山南海试点地券制度的广东地券市场化研究

通过论证地券制度在广东省推广的可行性,分析广东地券市场化的重点和意义,综合论证了广东地券完全市场化的必然性,并设计全省范围内实现地券完全市场化的路径。通过采取措施规避市场风险,解决建设指标短缺、建设用地利用低效和农民有偿自愿退出农村建设用地的补偿利益问题。     

改造后的沙丘地春季表层土壤水分空间变异性研究

[目的]为奇台县的防风治沙工程和沙漠植被建设提供参考.[方法]利用改造后的沙丘地和6种土地类型的实地测量数据,通过变异函数、Moran's Ⅰ系数、土壤水分等值线图探讨了改造后的沙丘地春季表层土壤水分的水平空间变异性及其原因.[结果]经种植梭梭改造后的沙丘地的土壤含水量呈现出3个明显与沙丘土壤水分不同的特点.(1)均值大于沙丘,土壤含水量接近于草地;(2)土壤水分半方差函数模型已表现为与沙丘水分的球状模型完全不同的指数模型,且变程小于样点间距,相关性显著;(3)土壤含水量等值线图等值线密集,并呈与梭梭林带走向一致的条带状分布.[结论]奇台县自2000年以来实行的防沙治沙已取得较大的成效.     

基于探地雷达技术估算喀斯特峰丛洼地不同坡位土壤有机碳密度的方法

在典型喀斯特峰丛洼地区按上、中、下坡位和洼地分别选取四个样方,利用探地雷达技术探测土壤深度,获得各层次土壤体积分数,结合土壤剖面采样获得的土壤有机碳含量、石砾含量和容重等数据,计算土壤有机碳密度。结果表明:该峰丛洼地区上、中、下坡位的土壤主要集中在0~30 cm深度范围内,体积分数范围为72%±16%~78%±6%,洼地的土壤则主要集中在0~70 cm,体积分数为64%±17%;土壤剖面0~30 cm内有机碳含量逐层显着下降(P<0.05),在深度30 cm以下下降趋势变缓,表层土壤有机碳含量从上坡至洼地逐渐降低,符合喀斯特地区特有的“养分倒置”现象;基于探地雷达法测得的0~20 cm土壤有机碳密度由上坡至洼地逐渐减小,上坡与洼地差异显着(P<0.05),而0~100 cm土壤有机碳密度则洼地显着大于坡地(P<0.05);探地雷达法与“平均深度法”相比,后者对前者的相对误差为0.3%~14.5%,未达到显着差异。通过研究建立了基于探地雷达准确获取土壤深度的土壤有机碳密度的估算方法,适用于喀斯特非连续性土壤,为进一步准确估算喀斯特地区土壤有机碳储量提供了更可靠的方法。     

辣椒花蕾发育过程的研究

对辣椒花蕾的发育过程及经历的各个阶段从形态学上初步划分为花蕾的初始形态、露冠阶段、花萼长度花冠长度阶段、花萼长度=花冠长度阶段、花冠长度≥花萼长度阶段、F花冠长度花萼长度阶段、开花阶段等7个阶段。辣椒花蕾从初始形态发育到冠长≥萼长阶段、冠长萼长阶段(花蕾发育已成熟,适合进行杂交的阶段)大约需要12 d左右的时间,需要288℃的有效积温。花蕾的花萼长度=花冠长度阶段、冠长≥萼长阶段、冠长萼长阶段和开花阶段是紧跟着的,大约经历2 d左右的时间。辣椒蕾期人工去雄杂交授粉的适宜阶段为冠长≥萼长阶段和冠长萼长阶段,即开花的前1 d,其他各阶段均不宜进行杂交授粉。     

基于与东盟合作的湛江农村人力资源开发研究

在加强与东盟合作的大背景下,从湛江农村人力资源开发的意义和必要性出发,分析湛江农村人力资源开发的现状及成因,并有针对性地提出湛江农村人力资源开发的对策与建议。     

广东家庭农场发展现状、问题与对策建议——基于湛江和梅州两地的实地调查

家庭农场是现阶段中国新型农业经营主体,它代表着未来中国农业发展的方向。本文通过对广东湛江和梅州两地的实地调研,发现广东家庭农场的发展普遍呈现出三个特点,即概念界定模糊,名称多样;流转山地多,水田少;单一种植少,种养结合多。家庭农场发展主要面临三个难题,即土地流转难、资金周转难和用工难。针对出现的这些问题,进而提出在全省制定扶持和培育家庭农场的政策文件、建立健全的土地流转机制、制定金融部门支持家庭农场发展的政策和建立完善的农业服务体系等对策建议。     

香蕉果实发育过程中糖代谢的研究

[目的]研究香蕉果实发育过程中糖代谢情况。[方法]于2001~2003年3月底香蕉断蕾后开始取样,研究香蕉果实发育过程中、采后糖、淀粉及转化酶的变化情况。[结果]断蕾后10~60 d香蕉淀粉含量几乎呈直线上升,之后明显减慢;葡萄糖、果糖在果实发育早期含量较低,之后含量不断上升;蔗糖含量、酸性转化酶(SAI)活性均表现出先升后降趋势,断蕾后30 d达最大;中性转化酶(NI)和细胞壁转化酶(CWI)的活性在断蕾后50~70 d都保持在较高水平。香蕉采后5~15 d淀粉含量迅速下降;蔗糖、葡萄糖、果糖含量不断上升;CWI活性快速下降;SAI、NI活性变化不大。[结论]该研究为香蕉的栽培、果实贮藏和保鲜提供了参考。