典型地表的电磁散射特性及其工程统计模型研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:louism123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,各类典型地表的雷达回波特性已广泛应用于星载与机载SAR成像、伪装以及目标探测等领域。对典型地表的电磁散射研究是复杂地表环境中进行目标探测,农作物长势监测以及全球气候变暖程度预估等技术的关键。只有开展对典型地表散射回波的系统研究,从本质上掌握地物散射的各种特征,才能从根本上推动雷达对地微波遥感技术的发展,更高效的挖掘雷达遥感数据的应用潜力。本文首先讨论了典型地物的复介电常数等效模型,建立了双层植被的双站非相干散射模型、簇分布植被的相干散射模型以及毫米波段水泥沥青路面的面-体散射模型。接下来,以典型地物的多频段散射实测数据为基础,反演获得了实测地表的等效参数统计特征,并在此基础上,建立了多频段地表的后向散射经验模型以及全方位角面散射地表的双站散射经验模型。论文的主要内容及创新点包括:  1、双站雷达散射系数中包含了地表的多维散射信息。论文中首先建立了双层农作物植被的双站非相干散射模型,分析了小麦和大豆在L波段和C波段情况下的一阶双站散射系数随散射角和散射方位角的变化关系。接下来,为了解决簇分布植被在水平方向分布不均匀或入射波较低时相干散射场不可忽略等问题,建立了盐碱地簇随机分布植被的一阶双站相干散射模型,计算了L波段和X波段甘肃盐碱地簇分布植株的后向散射回波值,并与实测数据进行了对比。最后,分析了盐碱地簇分布植被的双站散射系数随簇分布规律以及簇间隔大小的变化规律。  2、为了适应毫米技术的大力发展,论文中建立了毫米波段半空间水泥、沥青路面的面-体复合散射模型以及冰层覆盖下的水泥、沥青路面的面-体复合散射模型。将水泥、沥青路面填充的砂砾视为各向同性,根据Eric反演得到的体散射粒子的相矩阵和消光矩阵等效值,计算得到后向全角度范围内的体散射回波值。采用改进的积分方程模型(AIEM)计算了路面的面散射回波值。总散射回波为体散射回波和面散射回波之和。最后分析了路面表层粗糙度、路面是否存在冰层以及冰层厚度对后向总散射回波的影响。  3、进行L、S、X和Ku波段,裸土、水泥地、沙地、花生地、玉米地以及草地的雷达后向散射测量实验。针对实测工作中遇到的输入参数测量困难、测量不准确以及地表散射理论建模复杂等问题,文中提出了等效模型和等效参数的方法。对于无植被覆盖的规则化单纯地表区域,忽略地表的精细结构,如地表组分、分层深度等,采用AIEM等效面散射模型,反演得到多频段裸土、水泥地及沙地的等效粗糙度参数和电磁参数。对于植被等复杂地表,忽略植被茎、叶、杆的尺寸、分布密度及其湿度等信息,将植被地表等效为一层球形Rayleigh粒子的随机介质,联合遗传算法和四频段雷达后向散射实测数据,反演获取了其等效参数统计特征。  4、简化了随机粗糙面散射和离散随机介质体散射地表的相关理论模型,建立了单频段面散射、面-体散射地表的后向散射经验模型。在此模型的基础上添加了频率项作用,建立了面散射、面-体散射地表后向散射回波与入射角、频率之间的经验模型。最后,根据反演获取的地表等效参数值,创建了裸土,水泥地和沙地的双站散射系数数据库,并建立了面散射地表的全方位角双站散射系数经验模型。良好的数据拟合结果说明了所建经验模型具有较好的准确度和适用性。该双站经验模型最大的意义在于大区域复杂地表以及地表与目标复合散射回波的快速准确预测。该测算融合算法将会为目标的高精度探测研究提供重要的参考价值。
其他文献
近年来,铋系层状铁电体(BLSFs)由于其相对较高的居里点和出色的抗疲劳特性,可能潜在应用于高温压电器件及铁电随机存储器而引起人们越来越多得研究兴趣。Bi3TiNbO9(BTN)即是一种居
本文采用高温固相法制备了近紫外光激发的蓝色荧光粉:12CaO·7Al2O3∶Ce3+(C12A7∶Ce3+)和绿色12CaO·7Al2O3∶Ce3+,Tb3+(C12A7∶Ce3+,Tb3+)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜、
本文通过分子动力学方法,对非平衡统计物理的Langevin方程进行分析和计算,研究了二维Frenkel-Kontorova(FK)模型在摩擦学领域和一些过阻尼系统中的应用。主要研究内容可以概
近年来,纳米材料的研究无论是在理论还是在实验上都得到快速发展。低维纳米材料由于特有的量子尺寸效应、大的表体比,以及随尺寸变化的结构和光电以及磁性质而受到广泛关注,在微
山水画是我国所独有的画种,在我国画坛占据着重要的历史地位。自六朝以来,我国山水画经历了不断的发展与变迁,如今已经成为我国绘画艺术的核心画种,是中国哲学以及美学精神的
本文通过对视觉传达设计专业毕业设计教学的问题分析,结合本人的毕业设计指导教学经验,谈一下关于毕业设计选题、设计展览、教学模式方面的思考,并尝试提出解决方法。 Based
作文教学是语文教学的一个硬伤,学生是谈“作文”色变,提起写作文就唉声叹气,一脸的无可奈何,写出来的文章千人一面,大同小异,没有个性思想,没有青春活力。教师说起作文教学,也是满脸
在过去二十年,冷原子的研究带来了原子物理和量子光学领域的革命性变化,现在中性分子的冷却研究也变得越来越热门起来。分子由于具有不同于原子的微观自由度,由此带来的鲜明特点
激发学生学习兴趣的方法:一。“预习”引发兴趣。二。创设情境激发兴趣。三、自主学习,还课堂以灵性。四。“活动”--激发学生语文学习兴趣的手段。
人类进入21世纪,由于政治、经济体制的变革,以及生产方式、生活方式的重大变化,引起了学校教育的重大变革。每位教师将在这次改革中接受新课程理念的洗礼,重新整合自己教学方式,以