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专利号: 2020107250963
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于超声回波信号的树体冠层厚度探测方法,其特征在于,超声波传感器面向树体冠层发出超声波发射信号,树体冠层反射形成超声回波信号,获取超声回波信号,超声回波信号由电压数据和其对应的时间数据组成;其中,电压数据生成数组Vi=[V1,V2,V3,......Vn];时间数据生成数组T=[T1,T2,T3,......Tn];i=1,2,3......n,树体冠层厚度L的计算公式如下:其中,L为树体冠层厚度,单位为米;vo为当地的超声波传播速率,单位为米/每秒;Tx为超声回波信号的第一个有效波峰时间,单位为秒;Ty为超声回波信号的最后一个有效波峰时间,单位为秒;k为修正系数,当树体冠层叶面积指数LAI满足1.5≤LAI≤4.0时,k=1;当树体冠层叶面积指数LAI<1.5时, 当树体冠层叶面积指数LAI>4时,

2.如权利要求1所述的一种基于超声回波信号的树体冠层厚度探测方法,其特征在于,超声回波信号的第一个有效波峰时间获取方法如下:从i=2开始,对数组V中的Vi进行依次判别,随着i逐渐增大,当第一个Vi同时满足Vi>Vi‑1和Vi>MAX(Vi+1,Vi+2...Vi+m)时,设定Vi为超声回波信号的第一个有效波峰Vx,Vx对应的时间数据为第一个有效波峰时间Tx;其中i取2,3,4...n;MAX(Vi+1,Vi+2,...Vi+m)为数组[Vi+1,Vi+2,...Vi+m]中的最大值;m为第一个有效波峰的有效数。

3.如权利要求2所述的一种基于超声回波信号的树体冠层厚度探测方法,其特征在于,第一个有效波峰的有效数m=k1f,k1为采样时长,k1=0.001‑0.0005,单位为秒;f为超声回波信号的采样频率,单位为赫兹。

4.如权利要求1所述的一种基于超声回波信号的树体冠层厚度探测方法,其特征在于,超声回波信号的最后一个有效波峰时间获取方法如下:从j=n‑1开始,对数组V中的Vj依次进行判别,随着j逐渐减小,当第一个Vj同时满足Vj>MAX(Vj‑1,Vj‑2,...Vj‑s)和Vj>MAX(Vj+1,...Vn)时,设定Vj为超声回波信号的最后一个有效波峰Vy,Vy对应的时间数据为最后一个有效波峰时间Ty;其中j取1,2,3...n‑1;MAX(Vj‑1,Vj‑2,...Vj‑s)为数组[Vj‑1,Vj‑2,...Vj‑s]中的最大值,MAX(Vj+1,...Vn)为数组[Vj+1,...Vn]中的最大值;s为最后一个有效波峰的有效数。

5.如权利要求4所述的一种基于超声回波信号的树体冠层厚度探测方法,其特征在于,最后一个有效波峰的有效数s=k2f,k2为采样时长,k2=0.0005‑0.0001,单位为秒;f为超声回波信号的采样频率,单位为赫兹。