韓文霆(中國科學院大學專任教師)

韓文霆，男，中國科學院大學專任教師。

基本介紹

• 中文名：韓文霆
• 畢業院校：西北農林科技大學
• 學位/學歷：博士研究生
• 職業：教師

人物經歷

教育背景

2016-01--2017-02 美國內布拉斯加林肯大學 訪問學者

2008-03--2009-03 澳大利亞墨爾本大學 訪問學者

1999-09--2004-01 西北農林科技大學 博士研究生

1996-09--1999-07 西北農業大學 碩士研究生

1992-09--1996-07 西北農業大學 大學本科

工作經歷

2013-01~現在, 水土保持研究所, 研究員

2005-12~2013-01,水土保持研究所, 副研究員

2000-06~2000-09,衣索比亞, 援外教學

1999-09~2001-12,西北農林科技大學, 講師

1999-07~2005-12,西北農林科技大學機電學院, 副教授

社會兼職

2018-05-01-今,陝西省農業信息感知和智慧型服務重點實驗室副主任,

2018-04-06-今,西北農林科技大學雙一流建設農業高效用水學科群農業高效用水信息智慧型感知技術與裝備方向PI,

2017-11-30-今,國際英文期刊IJABE（SCI）編委,

2017-10-01-今,廣東省農業水土信息無人機採集遙感工程技術研究中心技術委員會副主任,

2016-01-01-今,旱區作物高效用水國家工程實驗室副主任,

2012-08-01-今,西北農林科技大學中國旱區節水農業研究院副院長,

研究領域

主要研究方向為農業水土與作物信息天空地一體化智慧型感知及精準灌溉技術與產品。將無人機遙感、衛星遙感、變數灌溉及作物模型等新興學科的前沿技術套用到傳統節水灌溉技術領域，重點研究農業低空無人機航測感知系統、作物生長及水分脅迫信息無人機遙感診斷模型、精準變數灌溉技術及系統、作物種植結構及農業多尺度用水效率天空地協同監測與評價技術、農業水土及作物多維空間信息管理系統、以及節水技術對農田微環境和水分循環影響機地協同感知技術等。具體如下：

1、農業低空無人機航測感知系統。研究基於無人機的多光譜、熱紅外、微波雷達等遙感監測系統。突破了無人機POS數據與無人機遙感監測系統圖像穩定匹配等關鍵技術，解決了位置信息和無人機遙感圖像對應出現混亂的問題，提高了無人機遙感技術套用效率，創新開發出無人機多光譜、熱紅外及可見光三位一體的集成遙感監測系統、無人機空氣採樣系統、無人機空氣顆粒物監測系統、無人機溫室氣體監測系統等系列產品，並實現了轉化，產品已經被中國農業大學、西北農林科技大學、山東理工大學、中國水科院、中國農科院等單位使用。

2、作物生長及水分脅迫信息無人機遙感診斷模型。開發了作物種類、高度、覆蓋度、葉綠素、葉面積指數、冠層溫度、作物產量、土壤水分等無人機遙感解譯模型。提出基於作物水分脅迫指數CWSI、作物係數Kc等方法的作物耗水無人機遙感診斷技術，並專門針對無人機遙感技術提出了新的缺水指數Veg-miu模型。目前這些技術和模型已經被中科院水土保持研究所、南京農業大學、西北農林科技大學等單位的科研人員套用。

3、精準變數灌溉技術及系統。以節本增效為目標的精準灌溉（Site-specific or Variable rate irrigation，VRI）是未來農業灌溉的主要模式，採用極限理論和二重積分的數學方法推導了描述變數噴頭轉速、流量和射程之間瞬時變化關係的工作方程，為高均勻度變數噴頭的設計提供了理論依據。發明了一種基於柔性套管噴嘴和柔性內管噴嘴的降雨模擬變數噴頭，實現了噴頭壓力與雨滴大小呈正比的關係，提高了人工模擬降雨的逼真度。研究開發了一種固定桁架式地面移動多點作物圖像遠程精準獲取系統及葉片水分診斷模型，實現了作物長勢和水分脅迫信息的遠程實時監測與診斷。針對目前廣泛套用的中心支軸式噴灌機，開發了一種變數灌溉控制系統，上位機將區域處方量信息通過阿里雲伺服器由4G模組接收傳輸到嵌入式處理模組，嵌入式處理模組結合磁力計採集的角度信息，再將對應角度的控制字元串通過433Mhz模組傳給電磁閥控制器，電磁閥控制器控制電磁閥開閉時間進行變數灌溉，根據作物需要在不同位置灌溉不同水量，達到節水增產的目的。該研究成果可用於大、中、小型農場，減少水、肥、藥等過度施入，降低農業面源污染，增加農業生產利潤，提高農民收入。

4、農業水土及作物多維空間信息管理系統。開發了小麥、玉米、蘋果不同生長期水肥診斷知識庫和模型庫系統，並開發了基於衛星及無人機的多遙感平台水肥診斷軟體。在縣級區域，利用無人機對水土保持、農業水利重點設施進行了立體測繪，並對工程信息進行了數位化，開發了基於GIS和雲平台的農業水土信息多維空間管理系統。系統在內蒙古和林格爾縣、陝西神木縣等地進行了套用。

5、作物種植結構及農業多尺度用水效率天空地協同監測與評價技術。採用多時相多源遙感融合方法，利用GF-2、Sentinel-2、無人機遙感影像數據，結合典型地物的特徵光譜信息，構建NDVI差值的特徵波段，採用通過面向對象閾值提取的方法和基於像元的機器學習方法解譯出冬小麥、夏玉米等作物的種植信息，並進行了其它地物分類。基於作物種植結構天空地一體化監測結果，進行農作物長勢分析、乾旱預測、產量估計、多尺度用水效率動態評價方法研究。該技術在河套灌區、黃土高原、陝西關中平原等地進行了套用。

6、節水技術對農田微環境和水分循環影響機地協同感知技術。利用課題組開發無人機氣體成分實時監測系統、無人機氣體採樣系統、無人機顆粒物監測系統以及無人機光學遙感系統，結合地面監測方法，開展不同灌水技術和不同灌水處理對農田溫室氣體排放、顆粒物含量對作物葉片氣孔開度及作物蒸騰等影響的動態監測感知技術研究。

科研成果

專利與獎勵

一、授權專利

1、授權發明專利

（1）苑夢嬋，韓文霆，一種固定翼垂直起降無人機自動檢測起降平台， 2016.9.28，中國，CN105217054A

（2）曹培，韓文霆，一種基於壓電薄膜的雨滴打擊動能感測器， 2016.03.30，中國，CN103808446A

（3）張宏鳴,楊勤科,李書琴,韓文霆,黃玉祥,王美麗,劉晴蕊,程琳，基於GIS的中尺度流域土壤侵蝕時空動態分析方法，2014.07.23,陝西：CN103940974A

（4）曹培,韓文霆, 一種基於壓電薄膜的雨滴打擊動能感測器，2014.05.21,陝西：CN103808446A

（5）韓文霆,周龍,王玄,索文浩,王耀成，一種搖臂式噴頭內部彎管結構的設計方法，2014.04.02,陝西：CN103691604A

（6）郭文川,宋克鑫,韓文霆,一種基於頻域反射法的管針式土壤含水率檢測方法和裝置,2014.02.19,陝西：CN103592338A

（7）黃玉祥,李志鵬,韓文霆,朱瑞祥,周建東，一種蓖麻脫殼機，2013.11.06,陝西：CN103380680A

（8）甄晶博,呂宏興,韓文霆,彭向岐,王冬,周興彬,王家琪,龐靖男，一種可調水頭智慧型薄壁堰式量水裝置，2013.07.24, 陝西：CN103215929A

（9）韓文霆,劉文帥,王耀成,姚小敏,張超，一種壓力自調徑噴頭，2013.01.09,陝西：CN102861682A

（10）韓文霆,姚小敏,劉文帥，一種噴灌用旋轉式噴頭轉動特性和轉速的測量裝置，2012.11.07,陝西：CN102768113A

（11）郭文川,周超超,劉興林,韓文霆，一種基於手機的快速檢測葉片面積的方法及裝置，2012.06.20,陝西：CN102506772A

（12）韓文霆,吳普特,陳微,李敏. 一種遠程實時獲取作物數字圖像的系統，2012.04.18,陝西：CN102419583A

（13）韓文霆,吳普特,徐琳,周龍，一種製備柔性彎管的仰角可調搖臂式灌溉噴頭的方法，2011.12.28,陝西：CN102294309A

（14）韓文霆,吳普特,劉文帥，一種柔性噴嘴的降雨模擬變數噴頭，2011.09.14,陝西：CN102179322A

（15）韓文霆,吳普特,馮浩，提高變數噴頭組合噴灌系統流量穩定性的噴頭安裝方法，2008.01.02,陝西：CN101096021

（16）吳普特,韓文霆,汪有科,牛文全,馮浩,馬理輝，一種固定管道式噴灌系統支管的布設方法，2007.02.07,陝西：CN1907007

（17）韓文霆,吳普特,馮浩,陳香維,牛文全,趙西寧，一種方形噴灑域變數噴頭方形係數的測定方法，2007.02.07,陝西：CN1908616

（18）馮浩,韓文霆,吳普特,范興科,楊世偉，一種基於標準差的噴灌分布均勻係數測定方法，2007.02.07,陝西：CN1908617

（19）韓文霆,馮浩,吳普特,陳香維,非圓形噴灑域的搖臂式噴頭,2003.08.27,陝西：CN1438075

2、授權實用新型專利

（1） 劉治開，韓文霆，一種可伸縮的高稈作物株高測量裝置，實用新型201821505894.X，2019.4.9

（2） 師志強,韓文霆,邵國敏,劉俊龍,淡煦珈,張立元. 一種小型固定翼無人機的翼梢小翼轉動裝置，2017.04.19，陝西,CN206107551U

（3） 趙琦，韓文霆，姚小敏，張立元，一種遠程控制的無人機機載氣體檢測裝置，2017.04.05，中國，CN206074508U

（4） 張立元,韓文霆,王紫軍,劉聰,苑夢嬋,淡煦珈, 一種攜帶型無人機多光譜成像系統,2017.02.01,陝西：CN205921662U

（5） 苑夢嬋，韓文霆，杭程光，一種攜帶型通用型無人機自動檢測裝置， 2016.12.07，中國，CN205770205U

（6） 韓文霆，師志強，張海鑫，劉文帥，一種小型無人機彈射器，2016.01.13，中國，CN204956950U

（7） 韓文霆，郭聰聰，一種結構最佳化的搖臂式噴頭，2015.11.25，中國，CN204799447U

（8） 韓文霆,曹培,姚小敏,一種基於多點PVDF壓電薄膜感測器的雨滴打擊動能測試系統,2015.01.21,陝西：CN204115936U

（9） 郭文川,周超超,韓文霆,一種攜帶型植物葉片含氮量測量裝置,2015.01.07,陝西：CN204086125U

（10） 李星恕,張建賓,韓文霆,熊秀芳,許剛,崔猛，一種搖臂式噴頭可控噴灑域調節裝置，2014-12-31，陝西，CN204047444U

（11） 陳軍,馬陽,慕軍營,王榮,韓冰,韓文霆，一種田間信息遙控檢測平台，2014.10.08,陝西：CN203869734U

（12） 陳軍,慕軍營,張徐洲,王榮,馬陽,韓冰,韓文霆，一種手持式土壤含水率檢測裝置，2014.10.08,陝西：CN203870103U

（13） 郭文川,劉東雪,周超超,韓文霆，一種植物葉片含水率檢測裝置，2014.09.24,陝西：CN203849198U

（14） 郭文川,宋克鑫,韓文霆,一種基於頻域反射法的管針式土壤含水率檢測裝置,2014.09.10,陝西：CN203824956U

（15） 陳軍,馬陽,慕軍營,韓文霆,韓冰,王峰霞,李博,劉斐,趙友亮，一種自動導航田間土壤含水率檢測小車，2013.12.04,陝西：CN203324816U

（16） 黃玉祥,李志鵬,韓文霆,朱瑞祥,周建東，一種蓖麻脫殼機，2013.11.20,陝西：CN203291895U

（17） 許景輝,喬軍,韓文霆，一種T-TDR感測器的固定支架，2013.08.14,陝西：CN203132572U

（18） 周超超,劉興林,郭文川,韓文霆，一種基於手機的快速檢測葉片面積的裝置， 2012.06.06,陝西：CN202267464U

（19） 馮浩,韓文霆,吳普特,陳香維. 一種測量旋轉式噴頭轉動特性和轉速的感測器， 2004.02.04,陝西：CN2602378

（20） 吳普特,馮浩,韓文霆,陳香維，自動調節射程的搖臂式噴頭，2004.02.25,陝西：CN2604246

（21） 韓文霆,馮浩,吳普特,陳香維,非圓形噴灑域的搖臂式噴頭,2004.01.14,陝西：CN2598657

二、獲獎情況

1. 馬代健、邵國敏、劉治開、王亞傑、苑夢嬋、韓文霆（優秀指導教師）. 固定翼無人機飛前性能自動檢測裝置. 陝西省第四屆研究生電子設計競賽暨“華為杯”第十二屆中國研究生電子設計競賽西北賽區團隊一等獎.2017.7

2. 韓文霆、李超群、姚小敏、王彤華、張夢飛、彭星碩、淡煦珈. 無人機空氣監測採樣系統. 陝西省科技工作者創新創業大賽銅獎.陝西省科協技術協會、陝西省教育廳、陝西省科學技術廳、陝西省西鹹新區灃東新城管委會

3. 韓文霆、喬軍、許景輝. 2013年美國ASABE國際優秀論文獎 Experiment study on T-TDR sensor soil heat transfer analysis and structural optimization

4. 韓文霆. 入選2012年教育部新世紀優秀人才支持計畫

5. 李久生、郭志新、栗岩峰、韓文霆等. 輕質多功能噴灌產品研發與軟體開發，2012農業節水科技一等獎，中國農業節水和農村供水技術協會

6. 李久生、郭志新、栗岩峰、韓文霆等. 輕質多功能噴灌產品研製及產業化. 2011中國水科院科學技術一等獎.中國水利水電科學研究院

7. 吳普特、汪有科、朱德蘭、馬理輝、韓文霆等. 2010陝西省科學技術進步一等獎，黃土丘陵區紅棗生態經濟林建設關鍵技術研究與套用

8. 吳普特、汪有科、朱德蘭、韓宇平、辛小桂、韓文霆等. 2009陝西省榆林市科學技術進步一等獎，陝北山地紅棗集雨微灌工程技術研究與示範

獎勵信息

（1） 固定翼無人機飛前性能自動檢測裝置, 一等獎, 其他, 2017

（2） 美國ASABE國際優秀論文獎, 其他, 2013

（3） 輕質多功能噴灌產品研製與軟體開發, 一等獎, 其他, 2012

（4） 輕質多功能噴灌產品研製及產業化, 一等獎, 研究所（學校）, 2011

（5） 黃土丘陵區紅棗生態經濟林建設關鍵技術研究與套用, 一等獎, 省級, 2010

（6） 陝北山地紅棗集雨微灌工程技術研究與示範, 一等獎, 市地級, 2009

專利成果

（ 1 ） 一種噴頭三角形布置的固定管道式噴灌系統支管布設方法, 發明, 2006, 第 2 作者, 專利號: ZL200610105006.0

（ 2 ） 一種柔性噴嘴的降雨模擬變數噴頭, 發明, 2012, 第 1 作者, 專利號: 201110123845.6

（ 3 ） 一種基於標準差的噴灌分布均勻係數測定方法, 發明, 2006, 第 2 作者, 專利號: ZL200610105007.58

（ 4 ） 一種方形噴灑域變數噴頭方形係數的測定方法, 發明, 2006, 第 1 作者, 專利號: ZL200610105005.6

（ 5 ） 一種遠程實時獲取作物數字圖像的系統, 發明, 2013, 第 1 作者, 專利號: ZL201110364639.4

（ 6 ） 一種壓力自調徑噴頭, 發明, 2014, 第 1 作者, 專利號: ZL201210349267.2

（ 7 ） 一種製備柔性彎管的仰角可調搖臂式灌溉噴頭的方法, 發明, 2013, 第 1 作者, 專利號: ZL201110234058.9

（ 8 ） 一種基於壓電薄膜的雨滴打擊動能感測器, 發明, 2016, 第 2 作者, 專利號: ZL20140037571.2

（ 9 ） 一種固定翼垂直起降無人機自動檢測起降平台, 發明, 2016, 第 1 作者, 專利號: ZL201510663143.5

（ 10 ） 一種攜帶型通用型無人機自動檢測裝置, 實用新型, 2016, 第 2 作者, 專利號: ZL201620483372.9

（ 11 ） 一種小型固定翼無人機的翼梢小翼轉動裝置, 實用新型, 2017, 第 1 作者, 專利號: ZL201620858826.6

（ 12 ） 一種噴灌用旋轉式噴頭轉動特性和轉速的測量裝置, 發明, 2016, 第 1 作者, 專利號: ZL201210241201.1

（ 13 ） 一種遠程控制的無人機機載氣體檢測裝置, 實用新型, 2017, 第 2 作者, 專利號: ZL201620828637.4

（ 14 ） 一種攜帶型無人機多光譜成像系統, 實用新型, 2017, 第 1 作者, 專利號: ZL201620751741.8

出版信息

1. Development and Evaluation of a Wireless Sensor Network Monitoring System in Various Agricultural Environments. Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy. 2014. 48(3):170-183. (通訊作者)，SCI，IF=0.575

2. DETECTION MODEL FOR EFFECT OF SOIL SALINITY AND TEMPERATURE ON FDR MOISTURE CONTENT SENSORS. APPLIED ENGINEERING IN AGRICULTURE. Volume 30, Issue 4, JUL 2014, Pages: 573-582.（通訊作者）SCI， IF=0.491

3. Detecting maize leaf water status by using digital RGB images. INTERNATIONAL JOURNAL OF AGRICULTURAL AND BIOLOGICAL ENGINEERING. Volume 7, Issue 1, FEB 2014, Pages: 45-53.（第一作者兼通訊作者）SCI

4. 西紅柿溫室內無線感測器網路2.4GHz信道傳播特性. 農業機械學報. 2014, 45(10):264－271.（第一作者兼通訊作者）EI

5. 桁架式可移動作物生長遠程監控系統設計. 農業工程學報. 2014,30(13): 160－168.（第一作者）EI

6. 基於電容特性的植物葉片含水率無損檢測儀. 農業機械學報. 2014,45(10): 288－293.（通訊作者）EI

7. 柿園無線感測器網路信號傳輸損耗研究. 農業工程學報. 2014, 30(15): 214－221.（通訊作者）EI

8. 噴灌水量分布動態模擬與均勻性研究.農業機械學報,2014,45(11):159-164.（第一作者兼通訊作者）EI

9. 人工模擬降雨系統噴頭噴灑雨滴特性測試.農業機械學報,2014,45(12):56-61.（第一作者兼通訊作者）EI

10. Development of a Mathematical Model of Dual Fuel Engine Speed Characteristics. Information Technology Journal. Volume 13, Issue 1, 2014, Pages: 188-192.（第一作者）

發表論文

（1） 大田玉米水分脅迫指數經驗模型建立方法, 農業機械學報, 2018, 通訊作者

（2） 大田玉米作物係數無人機多光譜遙感估算方法研究, 農業機械學報, 2018, 第 1 作者

（3） 基於無人機遙感與植被指數的冬小麥覆蓋度提取方法, 農業機械學報, 2018, 通訊作者

（4） 基於無人機遙感與面向對象法的田間渠系分布信息提取, 農業機械學報, 2017, 第 1 作者

（5） 基於無人機遙感技術的玉米種植信息提取方法研究, 農業機械學報, 2017, 第 1 作者

（6） 基於無人機遙感的灌區土地利用與覆被分類方法, 農業機械學報, 2016, 第 1 作者

（7） Leaf Chlorophyll Content Estimation of Winter Wheat Based on Visible and Near-Infrared Sensors, Sensors, 2016, 第 2 作者

（8） Remote Monitoring System for Intelligent Irrigation in Hybrid Wireless Sensor networks, International Journal of Control and Automation, 2015, 通訊作者

（9） PREDICTION OF MOISTURE CONTENT IN CORN LEAVES BASED ON HYPERSPECTRAL IMAGING AND CHEMOMETRIC ANALYSIS, Transactions of the ASABE, 2015, 通訊作者

（10） 多路徑下桃園射頻信號傳輸特性, 農業工程學報, 2015, 通訊作者

（11） 土壤不同頻率無線地下感測器網路信號傳播特性試驗, 農業機械學報, 2015, 通訊作者

（12） 搖臂式噴頭圓射流初級碎裂數值模擬與實驗, 農業機械學報, 2015, 第 1 作者

（13） Real-time remote monitoring system for crop water requirement, Int J Agric and Biol Eng, 2014, 第 1 作者

（14） Detecting maize leaf water status by using digital RGB images, Int J Agric and Biol Eng , 2014, 第 1 作者

（15） 桁架式可移動作物生長遠程監控系統設計, 農 業 工 程 學 報, 2014, 第 1 作者

（16） DETECTION MODEL FOR EFFECT OF SOIL SALINITY AND TEMPERATURE ON FDR MOISTURE CONTENT SENSORS, Applied Engineering in Agriculture, 2014, 通訊作者

（17） 柿園無線感測器網路信號傳輸損耗研究, 農業工程學報, 2014, 通訊作者

（18） 西紅柿溫室內無線感測器網路2.4GHz信道傳播特性, 農業機械學報, 2014, 第 1 作者

（19） 人工模擬降雨系統噴頭噴灑雨滴特性測試, 農業機械學報, 2014, 第 1 作者

（20） 基於電容特性的植物葉片含水率無損檢測儀, 農業機械學報, 2014, 通訊作者

（21） Development and Evaluation of a Wireless Sensor Network Monitoring System in Various Agricultural Environments, Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy, 2014, 通訊作者

（22） A Dynamic-Simulation System for Sprinkler Water 3D-Distribution Using Multiple Tools Integration, Journal of Convergence Information Technology, 2013, 第 1 作者

（23） 正三角形組合噴灌均勻度計算方法研究, 農業機械學報, 2013, 第 1 作者

（24） 搖臂式噴頭內流道流場數值模擬, 農業機械學報, 2012, 第 1 作者

（25） 農戶節水灌溉技術認知及其影響因素分析, 農業工程學報, 2012, 通訊作者

（26） 農業環境信息無線感測器網路監測技術研究進展, 農業工程學報, 2011, 第 1 作者

科研項目

（ 1 ） 壓力與風對噴灌水量連續分布影響的動態模擬與組合最佳化研究, 主持, 國家級, 2011-01--2013-01

（ 2 ） 土壤水熱信息無線地下感測器網路節點技術與系統, 主持, 國家級, 2012-01--2015-01

（ 3 ） 西北旱區農業高效用水信息化技術研究與套用, 主持, 國家級, 2011-01--2015-01

（ 4 ） 主要作物知識庫與診斷模型庫建立, 主持, 國家級, 2012-01--2014-01

（ 5 ） 非飽和土壤頻域介電特性分析與界面極化機理研究, 參與, 國家級, 2014-01--2016-12

（ 6 ） 提高旱區作物水分利用效率的關鍵技術研究與套用, 參與, 國家級, 2014-04--2017-04

（ 7 ） 無線地下感測器網路電磁波在耕作層土壤的傳輸機理及模型研究, 參與, 國家級, 2016-01--2018-12

（ 8 ） 滴灌棉花需水信息機地協同監測技術與系統套用, 主持, 省級, 2016-01--2018-12

（ 9 ） 旱區作物需水無人機遙感與精準灌溉技術及裝備研發平台, 主持, 研究所（學校）, 2017-05--2018-12

（ 10 ） 灌區用水量測與調控技術及設備, 主持, 國家級, 2017-07--2020-12

（ 11 ） 作物長勢及脅迫無人機遙感監測系統, 主持, 省級, 2018-01--2020-12