[發明專利]一種土壤鹽堿地監測裝置及方法

有效

• 申請號: 201810509828.8
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108693331B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 吳學睿;劉新
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海天文臺
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;楊希

本發明涉及一種土壤鹽堿地監測裝置及方法，其中，所述裝置包括：一衛星信號源，其向土壤鹽堿地發射直射信號；一信號接收機，其至少接收來自于所述土壤鹽堿地的反射信號，并生成相應的DDM波形數據；一與所述信號接收機連接的去噪分析系統，其對所述DDM波形數據進行去噪處理，獲得僅包含反應鹽堿地信息的波形圖，并根據該波形圖分析得到相應的鹽堿地信息圖。本發明由于不需要研制專門的發射機，因此存在著造價低、功耗小，時空分辨率高等諸多優點，而且由于衛星信號源工作在穿透性較強的L波段，因此對鹽堿土壤的敏感性高，從而可以有效且高覆蓋率地實現對土壤鹽堿地狀態的監測。

技術領域

本發明涉及一種土壤鹽堿地監測裝置及方法。

背景技術

土壤鹽堿化是造成土地退化、土壤沙漠化的重要原因，其分布面積接近于10億hm2，而土壤鹽堿化是世界上面臨的重要問題，土壤鹽堿化監測對于農業生產、生態環境保護具有重要價值。

傳統的鹽堿地監測主要依靠土地普查數據，其優點是數據全面，而缺點則是耗時費力、數據更新慢等；為此，現有技術中，通常采用遙感手段，例如可見光和紅外波段的遙感手段對鹽堿地實現監測，然而，這兩種遙感手段在監測分辨時存在一定的局限性，無法全天時全天候進行工作，而且時間分辨率和空間分辨率無法滿足實際需要。另外，由于土壤中鹽堿化程度會引起土壤介電常數的變化，因此可以采用主動雷達手段對其監測，但其時空分辨率在應用時存在一定的局限性，時間分辨率(每3天全球重復覆蓋)與實際監測的科學需求之間存在一定的差距。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種土壤鹽堿地監測裝置及方法，以實現低成本、小功耗、高時空分辨率、高覆蓋率的土壤鹽堿地監測。

本發明之一所述的一種土壤鹽堿地監測裝置，其包括：

一衛星信號源，其向土壤鹽堿地發射直射信號；

一信號接收機，其至少接收來自于所述土壤鹽堿地的反射信號，并生成相應的DDM波形數據；

一與所述信號接收機連接的去噪分析系統，其對所述DDM波形數據進行去噪處理，獲得僅包含反應鹽堿地信息的波形圖，并根據該波形圖分析得到相應的鹽堿地信息圖。

在上述的土壤鹽堿地監測裝置中，所述信號接收機僅接收所述反射信號，所述DDM波形數據為反射波形數據。

或者，所述信號接收機同時接收所述反射信號以及來自所述衛星信號源的直射信號，所述DDM波形數據為相干波形數據。

在上述的土壤鹽堿地監測裝置中，所述信號接收機包括：一接收所述反射信號的左旋圓極化天線。

或者，所述信號接收機包括：同時接收所述反射信號的一右旋圓極化天線、一左旋圓極化天線、一線水平極化天線以及一線垂直極化天線。

在上述的土壤鹽堿地監測裝置中，所述信號接收機包括：一接收所述直射信號的右旋圓極化天線，以及一接收所述反射信號的左旋圓極化天線。

或者，所述信號接收機包括：一同時接收所述直射信號和反射信號的右旋圓極化天線，以及同時接收所述反射信號的一左旋圓極化天線、一線水平極化天線和一線垂直極化天線。

又或者，所述信號接收機包括：一接收所述直射信號和反射信號的相干信號的右旋圓極化天線。

在上述的土壤鹽堿地監測裝置中，所述信號接收機配置為：

首先，根據以下公式計算總介電常數ε^α：