成 果 简 介

应用场景

研发了立木内部腐朽电阻断层成像系统。该系统包括立木电阻二维断层成像软件和立木内部腐朽电阻断层成像关键设备。该系统利用方波激励方式驱动，依据四点探测法原理，能有效提取布置在活立木圆周上各电极对组合之间的电阻率值。在对被测场域进行有限元剖分的基础上，利用等位线反投影算法，能够反演并重构立木内部腐朽电阻断层二维图像。基于图像，可对活立木内部腐朽及性质进行判定, 尤其对活立木早期腐朽判断具有显著优势。该系统具有成像速度快、便携、成像分辨率高和测试精度高等特点。

主要解决的问题

立木早期腐朽识别难的科学问题。

技术要点

（1）立木内部腐朽电阻信号提取技术。在激励电压（约80V）下，利用方波激励方式驱动探头，通过合理控制脉冲宽度及脉冲边沿陡峭程度，对立木圆周上的激励点进行电流激励。在立木内部腐朽电阻信号提取过程中，依据的是四点探测法原理，采用的是电流激励、测量电压的测量方式，而且激励电流大小是一定的，因而电极对组合之间的电阻值既可以通过电极电势差来表示。

（2） 立木内部腐朽电阻断层成像重构技术。利用反投影算法和三角网格剖分法， 实现了相对电压阻抗计算及阻抗匹配优化,有效实现阻抗图像高精度，高分辨率显示。

（3）立木内部腐朽电阻断层成像仪器设计及制造技术。激励源正弦波信号采用DDS数字合成技术,利用硬件芯片辅以软件的信号发生方式,提升了信号的稳定性,保证了测量信号传输精度。同时,采集部分采用AD637有效值采集器实现在线快速计算，解决了传输延时问题。

应用成效

实验表明, 通过对剖分测点电压势场矩阵分析,研制设备较引进设备立木早期腐朽检测精度提高了6%-8%。

适用范围

在黑龙江省带岭林业实验局建立试验点，利用创新研制的立木内部腐朽电阻断层成像设备对主要树种立木样本进行试验检测，一方面建立并储备电阻信息数据库，一方面则指导森林经营实践。同时，结合前期应用应力波、阻抗仪等成熟无损检测技术，对东北地区的珍稀树种，如红松、水曲柳等，进行早期腐朽健康监测，为珍贵稀有树种的保护和合理经营提供科学依据。

联 系 人：孟庆焕

联系电话：0451-82190721