土壤含水量检测系统的设计

根据遥感基础理论和数字图像处理法分析了土壤图像灰度值与土壤含水量的非线性关系,设计了土壤含水量检测系统。采用CCD摄像头、控制平台以及电脑和图像采集卡,成功采集到土壤的图像信息,传输给电脑。再通过程序的编写和调试,完成对土壤图像的处理和特征提取,并利用BP神经网络对土壤含水量检测结果进行分析。实验表明BP神经网络建模速度快,检测结果有较高的精度,可以很好的应用于实践。     

原煤含水量微波加热在线检测方法研究

原煤含水量采用常规测试方法由于耗时长(3H),无法满足火电生产工艺要求,本文提出的采用微波加热及结合抽真空和提高脱水温度的快速失重法,可将测试时间缩短到50秒以内,测试结果与常规测试方法无显著差异;在此基础上本文设计了一套完整的原煤含水量在线测试系统,具有操作方便、快速、与集散控制系统接口方便等优点,结果也较为准确.     

路基土壤含水量微波检测系统的设计研究

为实现路基土壤含水量测量设备精度高、持久性强、结构简单的需要,提出一种2.0GHz基于平行微带线结构的微波含水量传感器的设计方法.其测量原理基于土壤含水量与其相对介电常数之间线性关系,通过测量插入不同含水量土壤的微带线上正弦信号传输速率变化而产生的相位差,来求得含水量.研究工作实现平行微带线传感器系统的设计仿真,对含水量在0-30％范围内变化土壤样本测试,结果表明:测量分辨率≤0.1％,误差≤1％,系统响应时间≤1OOns,测量精度达到要求.这种新型微带线传感器体积小、功耗低、精度高、适合长期监测.     

沥青混合料含水量集成检测系统设计与研究

为提高路面沥青混合料含水量测量装置精度,简化结构,提出一种1.5 GHz微带环结构的含水量传感器检测系统.因含水量不同,不饱和混合料介电常数变化,导致微带环有效介电常数发生改变,谐振频率偏移.通过谐振频率反演混合料介电常数,建立含水量与有效介电常数的线性关系求得沥青混合料含水量.研究工作包括算法分析、微带环结构设计仿真、系统软硬件集成设计.混合料样本(含水量0 ～ 30％)测试显示测量分辨率≤0.1％,误差≤1％,系统响应时间≤100 ns.这种新型传感器体积小、功耗低、精度高,适合路面测量.     

基于微带天线的粮食水分含量检测研究

粮食含水量在作物生产、交通运输和谷仓存储等环节中均为重要的检测参量.微波能穿透被检测对象,与其内部水分子相互作用,将水分含量转换为散射参数的变化,从而测定材料中的水分含量.本文以大米作为检测对象,设计并加工了一款微带贴片式天线,实现了非接触、实时、高精度的含水量检测.采用接触与非接触两种检测方式,研究了大米含水量、体密...     

岩石峰前阶段变形光纤光栅传感检测研究

为了获得更为精确的岩石变形破坏测试数据,提出了一种采用光纤光栅传感技术对岩石变形破坏过程进行检测的方法。该方法将光纤光栅粘贴于岩样的轴向方向,岩样在815MTS液压伺服机上进行单循环加载实验,测试岩石峰前变形阶段的轴向位移,岩样破坏后即停止实验。实验结果表明,光纤光栅传感技术所测应变值经应变传递系数换算后与MTS所测应变值一致性良好,相对误差率仅为3.2%。采用光纤光栅传感技术可以实现岩石峰前变形阶段的高精度测试。     

抑制图像纹理的岩石节理裂隙检测

岩石节理裂隙图像由于噪声多、色彩复杂而分割困难,同时岩石节理裂隙检测在工程应用中又具有重要意义。将彩色图像从RGB转换到CIELAB色彩空间后,计算其方差图像。并将原始图像与方差图像相减得到图像的势能向量,同时利用小波系数进行加权,以此抑制岩体纹理噪声。最后,通过图像形态学方法获得边缘图像。实验结果表明,算法可以较好地抑制纹理噪声并能精确定位,以及获得理想的岩石节理裂隙边缘图像。     

岩石变形破坏检测方法研究

介绍了现有岩石变形破坏的检测方法,即光学检测法、CT检测法、声发射法、电磁辐射法、红外检测法的研究现状,分析了每种方法的优缺点,指出现有的岩石变形破坏检测方法大多处于实验研究阶段,不能对大型岩体工程中岩石变形破坏过程实施长期、有效的监测,应对现有检测方法继续进行深入的研究,并探寻更为有效的检测方法,如光纤传感检测方法。     

基于Cortex M3的pH值检测系统

为了能够便捷的进行pH值测定,设计了以LM3S1138为核心控制器的pH值检测系统,给出了系统硬件电路和软件设计流程;通过实际测试,能够准确的测出液体的pH值,并实现将检测结果的打印、传送数据至上位机;同时为了数据的长久性保存,该检测仪专门配有SD卡存储单元。     

植被含水量的遥感反演方法及研究进展

水分是影响植物生长的最主要限制因子之一.及时准确监测或诊断出植物含水状况,对提高农业的灌溉效率指导农业生产、监测自然群落的干旱状况、预报森林火灾具有重要意义.本文首先简单介绍了植物含水量光谱反演原理及水分的敏感光谱波段,然后对国内外植物水分光谱诊断的研究方法及进展以及存在的困难进行了评述,并提出了今后的研究方向和发展前景.     

自然􀀁射线方法检测放顶煤开采中的煤矸混合度研究

根据煤与矸石中的自然γ射线放射性含量具有显著差异这一物理特性，提出了利用煤与矸石中的自然γ射线的差异来检测放顶煤过程中煤、矸混合度的方法。推导出煤矸混合体中的矸石含量与检测仪器自然7射线计数率的数学关系。分析了检测仪器探头在液压支架尾梁上的合理安装方式及安装位置。地面模拟采煤工作面的实验数据表明煤矸混合度检测方法是可行和可靠的。     

利用 MODIS 数据进行植被水监测的应用研究

植被水的监测始于对森林、草原火险评估的需要,另一方面,植被水的丰富程度也间接反映了当地土壤含水量状况,是当地干旱状况的一个重要指示。水是生命之源,对作物生长的影响巨大。因而对于农业区作植被水的监测,可以了解到区域植被供水状况信息。本研究正是基于上述的想法,以黄淮海农业区作为试验样区,对新型MODIS传感器的数据,应用GVMI指数模型,反演出植被水含量信息。比较植被水含量与当地降水量之间的关系,初步分析了植被水含量与区域旱情状况之间的关联性。     

微波透射法测量含水率的研究

基于微波透射法,设计了一套液液两相流(其中一相为水)的中高含水率测量系统,该系统与现有方法不同之处在于系统中设计的传感器减小了干扰效应,适于测量中高含水率液液两相流.根据测量介质合理选择测量频率,对实验数据曲线拟合,获得测量经验公式.实验结果表明:设计的装置可对含水率为30%～75%的液液两相流进行有效测量;采用测量经验公式,其测量精度高于5%.     

基于Landsat８OLI数据的黄土高原植被含水量的估算模型研究

植被含水量(VWC)能够指示植被的水分状况,对植被生长、火灾、旱灾以及生态环境安全监测等具有重要意义,也是微波遥感估算土壤水分的重要参数之一.光谱指数法是估算植被含水量最常用的方法之一.结合地面观测及Landsat８OLI传感器遥感影像,对平凉地区的植被含水量进行了遥感估算模型研究,结果表明:①平凉地区叶片含水量(FMC)与植被光谱指数没有相关关系,而等效水深(EWT)则与各植被光谱指数具有显著的相关关系(均超过９５％显著性水平),其中RVI２与EWT的相关关系最显著且最稳定;②利用RVI２对研究区EWT进行遥感估算,其均方根误差(RMSE)为０．１８３,平均相对误差为８．９％,平均相对误差绝对值为２６．４％;③研究区内大部分农田的植被含水量为０．６~０．９kg/m２,少数农田的植被含水量达到１kg/m２ 以上,这与实际考查基本一致,基本能够反映研究区内农田EWT的空间变化特征.     

裸土表层含水量高光谱遥感的最佳波段选择

在自然状况下，对裸土进行人为干湿处理，利用ASD PRO FR2500地物光谱仪测得土壤在350nm～2500nm反射光谱并适时采取表层土，利用烘干法测得土壤体积含水量。依据土壤湿度与土壤光谱反射率之间的相关关系，得出土壤含水量与土壤光谱反射率的非线性方程。利用该方程和光谱反射率值进行土壤水分反演，通过对反演结果的误差分析，结合光谱反射率与体积含水量的指数回归分析，笔认为采用1950nm～2250nm波段的光谱反射率估测土壤含水量效果较好。     

土壤含水量测定方法研究进展

综述了国内外近20a来测定土壤含水量的研究情况,总结了国内外常用的测定土壤含水量的方法及其原理, 比较分析了各种测定方法的优缺点,介绍了一些新兴的土壤含水量测试技术,提出了本领域中存在的主要问题及研究展望,指出未来的土壤含水量测定方法应当是朝着高精度、低成本、非破坏、自动化等方向发展。     

热红外遥感监测土壤含水量模型及其应用

在从理论上分析了地表土壤日温差、热惯量和土壤含水量三者的关系后,探讨了由地表土壤日温差推求热惯量、再由热惯量推求土壤含水量的方法,建立了气象卫星热红外遥感监测土壤含水量模型。将所建立的模型应用于实际土壤含水量的监测,做出了辽宁省,1988年8月11日近地表(10cm)土壤含水量分布图,通过实测资料验证,该模型具有较高精度。     

基于遥感图像水体识别与检测研究综述

地表水的勘测对于海岸线变化、环境保护、防灾减灾、水质检测都有重要的意义,借助遥感图像可以快速、反复、精确地获取到地表水的时空分布特征.文章调研国内外学者在遥感图像水体识别方向的研究成果,简述基于遥感技术的水体识别方法.其中,阈值法通过对水体和背景地物的光谱曲线进行分析,选取适合的阈值进行图像分割,操作简单便利,存在信噪...     

平行螺旋传输线用于岩土形变分布式测量的机理研究

提出了一种平行螺旋传输线作为传感电缆用于岩土形变位移的分布式测量,基于建立的拉伸分布参数模型,推导了传感电缆特性阻抗与岩土拉伸量的关系并给出了拟合函数。根据编写的上位机程序计算出其特性阻抗的变化从而实现了岩土拉伸位置的定位测量,再利用拟合函数,确定拉伸量的大小,最终求得岩土形变的拉伸总量。为了验证理论分析的正确性,设计了基于时域反射技术的形变测量系统,对平行螺旋传输线进行了局部多点拉伸的定位及形变测量实验,实验测量结果和理论计算结果吻合度很好,为平行螺旋传输线在岩土形变分布式测量的应用提供了有力的理论分析和实验验证。