典型地表植被的電磁散射特性研究.pdf

1、微波遙感作為一種全天候、全天時(shí)的探測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于森林、農(nóng)作物等植被的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，并從中獲得了大量的數(shù)據(jù)。通過對(duì)典型植被電磁散射的理論研究，可以從這些數(shù)據(jù)中獲取更多的信息并加以利用。本文從隨機(jī)介質(zhì)的電磁散射理論出發(fā)，研究與分析典型地表植被的電磁散射特性，其主要貢獻(xiàn)包括如下兩個(gè)方面:
　　1.研究了植被散射的蒙特卡洛(Monte-Carlo)相干散射模型。針對(duì)植被層的特點(diǎn)，采用離散粒子簡(jiǎn)化模型（球、橢球、圓盤及柱體等）并運(yùn)用蒙特卡

2、洛技術(shù)對(duì)不同的植被層進(jìn)行建模。根據(jù)多路徑的散射機(jī)制計(jì)算單個(gè)粒子的散射場(chǎng)及其與地表的耦合場(chǎng)，然后將每個(gè)粒子的散射場(chǎng)進(jìn)行相干疊加獲得植被層總散射場(chǎng)，其中采用非均勻介質(zhì)層中的波傳播常數(shù)來(lái)引入植被對(duì)電磁波的衰減作用?；谠撃Ｐ停瑢?duì)植被散射中的后向增強(qiáng)效應(yīng)進(jìn)行了分析。
　　2.為了獲得植被的電磁散射規(guī)律，運(yùn)用蒙特卡洛相干散射模型往往需要借助大量的隨機(jī)樣本統(tǒng)計(jì)平均來(lái)實(shí)現(xiàn)，其計(jì)算效率低下，嚴(yán)重影響了該模型在大場(chǎng)景植被地表電磁散射規(guī)律建模方面的應(yīng)

3、用。為此，基于多層隨機(jī)介質(zhì)的矢量輻射傳輸理論(the vector radiative transfer theory，VRT)，本文研究了多層植被散射的一階VRT迭代解形式，推導(dǎo)并建立了多層植被雙站散射解析模型。該模型從Rayleigh近似條件下橢球粒子以及細(xì)長(zhǎng)圓柱的散射振幅函數(shù)出發(fā)，在假設(shè)隨機(jī)粒子滿足均勻分布的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出各項(xiàng)散射貢獻(xiàn)一階迭代解的解析形式，避免了大量隨機(jī)樣本的蒙特卡洛采樣過程，獲得了較高計(jì)算效率。另外，通過和實(shí)測(cè)數(shù)