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龍圖騰網(wǎng)恭喜天芯(珠海)芯片科技有限公司;湖南揚(yáng)依智能科技有限公司申請(qǐng)的專利一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119355719B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-25發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411909468.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T17/05；該發(fā)明授權(quán)一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法是由楊林;謝東亮;李晶華設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-24向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法，通過(guò)對(duì)目標(biāo)區(qū)域土壤進(jìn)行雷達(dá)數(shù)據(jù)采集，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)包括通過(guò)激光雷達(dá)采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和通過(guò)地面探測(cè)雷達(dá)采集的二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)，通過(guò)端到端訓(xùn)練的語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)，從所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中分離出地面點(diǎn)，并建模數(shù)字地面模型，通過(guò)濾波算法將所述二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)與所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和配準(zhǔn)，生成三維土壤可視化模型，從所述三維土壤可視化模型中提取土壤屬性參數(shù)，并生成用于反映所述目標(biāo)區(qū)域土壤理化特性空間分布的專題圖。本發(fā)明通過(guò)多維度、多尺度、多時(shí)相土壤信息的精準(zhǔn)獲取與融合表達(dá)，能較好地提升土壤測(cè)繪的精度、可靠性和綜合應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明授權(quán)一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于雷達(dá)探測(cè)的高精度土壤三維測(cè)繪方法，其特征在于，包括：對(duì)目標(biāo)區(qū)域土壤進(jìn)行雷達(dá)數(shù)據(jù)采集，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)包括通過(guò)激光雷達(dá)采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和通過(guò)地面探測(cè)雷達(dá)采集的二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)；通過(guò)端到端訓(xùn)練的語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)，從所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中分離出地面點(diǎn)，并建模數(shù)字地面模型，所述端到端訓(xùn)練采用隨機(jī)梯度下降優(yōu)化算法，并通過(guò)包括學(xué)習(xí)率衰減和早停策略防止過(guò)擬合，所述端到端訓(xùn)練包括以下幾個(gè)階段：訓(xùn)練數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段、訓(xùn)練階段、前向推理階段、預(yù)測(cè)結(jié)果后處理階段；通過(guò)濾波算法將所述二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)與所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和配準(zhǔn)，生成三維土壤可視化模型，所述匹配和配準(zhǔn)過(guò)程包括三維投影、狀態(tài)估計(jì)以及深度關(guān)聯(lián)；從所述三維土壤可視化模型中提取土壤屬性參數(shù)，并生成用于反映所述目標(biāo)區(qū)域土壤理化特性空間分布的專題圖；所述三維投影，是將所述二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至與所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)系下，針對(duì)每一條所述地面探測(cè)雷達(dá)測(cè)線，通過(guò)擴(kuò)展卡爾曼濾波建立所述地面探測(cè)雷達(dá)的采樣點(diǎn)與所述數(shù)字地面模型的映射關(guān)系，估計(jì)所述采樣點(diǎn)的真實(shí)位置，作為估計(jì)位置，并用所述估計(jì)位置更新所述三維坐標(biāo)；所述將所述二維地面雷達(dá)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至與所述三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)系下，具體如下：設(shè)第條所述地面探測(cè)雷達(dá)測(cè)線起止點(diǎn)坐標(biāo)分別為和，則測(cè)線上任一采樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)表示為：，，，其中，為采樣點(diǎn)序號(hào)，；為第條測(cè)線的采樣點(diǎn)總數(shù)；為通過(guò)雙線性插值從所述數(shù)字地面模型中獲取的在位置處的地面高程值；將所有采樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)和振幅值記為，其中為所述地面探測(cè)雷達(dá)信號(hào)振幅，分別為第個(gè)采樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)；對(duì)估計(jì)位置后的所述地面探測(cè)雷達(dá)的采樣點(diǎn)進(jìn)行體素化，通過(guò)將GPR振幅值代入土壤屬性參數(shù)反演模型，估算每個(gè)三維體素網(wǎng)格的介電常數(shù)和含水量，對(duì)反演得到的土壤屬性參數(shù)，在體素化后的所述三維體素網(wǎng)格中進(jìn)行克里金插值計(jì)算，形成規(guī)則三維體素網(wǎng)格數(shù)據(jù)，將所述規(guī)則三維體素網(wǎng)格數(shù)據(jù)通過(guò)GIS平臺(tái)進(jìn)行可視化表達(dá)，生成反映土壤質(zhì)地、容重、孔隙度屬性平面分布的專題圖。

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