[发明专利]一种复垦土壤剖面的精细表达方法

摘要

本发明公开了一种复垦土壤剖面的精细表达方法，以探地雷达无损探测技术为主要手段，准确完整的表达土地复垦中重构土壤的剖面信息。该方法包括：布设等间距的探地雷达测线网，利用高频探地雷达系统获取复垦土壤的雷达图像；建立基于形态学的滤波处理方法，弱化杂波对分层信息的干扰；通过雷达图像处理与采样道能量梯度变化，提取复垦土壤的分层属性；在此基础上，开挖典型剖面，以此作为经验数据，与对应的雷达图像的分层情况进行对比分析，并结合各分层土壤的特征，实现全工区土壤剖面的精细表达，可为土地复垦工程质量的验收提供一种快速方法。

主权项

1.一种复垦土壤剖面的精细表达方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）雷达数据采集：在数据采集之前，布设全面覆盖工程的平面分布范围的探地雷达测线网，并在布设后测定各测线端点及其交叉点的空间坐标；高频雷达天线沿测线方向匀速前行，实现数据采集；（2）建立基于形态学的滤波处理方法：在预处理的基础上，对雷达图像进行形态学的滤波处理，抑制杂波对分层信息的干扰；（3）雷达图像的纵向分割：将雷达图像视为多条独立采样道的回波信号的组合，将各采样道回波信号作为彼此独立的信号，以各采样点的能量幅值表示；在此基础上，计算所有采样道中相同采样点号的能量幅值的均值，并计算在时间域上各采样点的能量方差，得到能量幅值的离散程度及分布图；在此基础上以分布图的凸显程度选取阈值，将低于阈值的区域作为背景区域进行删除，实现雷达图像的纵向分割；（4）复垦土壤剖面的雷达图像分层识别：在每个分割的区段中，以区域内能量方差的峰值对应的采样点作为中心，计算该点外扩 r 像素的八方向上能量梯度变化，以最大能量梯度为方向进行重采样，并重复步骤（4）的计算过程，实现复垦土壤在雷达图形的分层识别；（5）复垦土壤剖面的表达：对解译的雷达图像对应测线的土体进行开挖，获取复垦土壤的现实剖面，并记录分层的层数、土体性质以及层厚；以此为参照，将雷达图像分层信息与之进行对比分析，从而实现所有测线上的土壤剖面的精细表达；在此基础上，通过空间内插的方法，实现全工区土壤剖面的完整表达。