小麥的電磁散射回波響應(yīng)系統(tǒng)研究及仿真系統(tǒng)軟件.pdf

1、小麥不僅是三大谷物之一，更是我國(guó)的主要糧食作物之一。因此，只有能夠?qū)π←湻N植面積進(jìn)行精確的估算并且可以監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)過程中的病蟲害，才能更好的提高農(nóng)作物產(chǎn)量。目前來看，通過使用微波遙感技術(shù)來勘測(cè)農(nóng)作物已經(jīng)獲取了很大的成績(jī)。光學(xué)遙感在這個(gè)領(lǐng)域雖然運(yùn)用的較早，數(shù)據(jù)也更方便獲得，可是它容易受天氣的干擾，導(dǎo)致了光學(xué)遙感在監(jiān)測(cè)植被時(shí)獲取到的數(shù)據(jù)不精確。而微波遙感技術(shù)不但可以全天候、全天時(shí)的進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量，還能夠穿過植被，這些優(yōu)點(diǎn)不僅補(bǔ)足了光學(xué)遙感的缺點(diǎn)，

2、還直接推進(jìn)了微波遙感在農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
　　本文以農(nóng)作物——小麥為研究對(duì)象，研究極化干涉SAR對(duì)隨機(jī)粗糙面上小麥的電磁散射機(jī)理并構(gòu)建小麥的電磁散射回波響應(yīng)系統(tǒng)軟件。首先，在使用Pol-InSAR對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的過程中，先對(duì)區(qū)域地點(diǎn)進(jìn)行勘測(cè)獲取圖像復(fù)數(shù)據(jù)信息，將兩副SAR影像的數(shù)據(jù)信息按照?qǐng)D像配準(zhǔn)、濾波、干涉處理、相位解纏以及數(shù)字高程反演等過程進(jìn)行研究，最后得到所勘測(cè)區(qū)域的三維坐標(biāo)。將雷達(dá)數(shù)據(jù)快速可視化，就能夠獲得對(duì)應(yīng)的數(shù)字高程信息。由

3、于相位解纏的好壞決定了數(shù)字高程的準(zhǔn)確性，于是本文將幾種相位解纏方法進(jìn)行對(duì)比，為用戶及時(shí)提供信息以便于最終達(dá)到監(jiān)測(cè)小麥長(zhǎng)勢(shì)的目的。隨后，研究隨機(jī)粗糙面的入射角與后向散射系數(shù)的關(guān)系并完成了仿真。其中，對(duì)小麥進(jìn)行了抽象描述并構(gòu)建物理模型，可以清楚的看到小麥的入射角和后向散射系數(shù)變化的關(guān)系。經(jīng)過對(duì)小麥模型的構(gòu)建，研究并得到小麥的極化特性和相關(guān)特性，從而建立小麥入射角和后向散射系數(shù)之間的關(guān)系，為小麥生物物理參數(shù)的微波遙感定量反演奠定基礎(chǔ)。

4、　　本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　1.介紹了Pol-InSAR處理信號(hào)的具體過程及步驟。分別讀取主輔SAR圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像進(jìn)行影像配準(zhǔn)、干涉圖生成、噪聲濾波、相位解纏等處理，最終可以得到三維數(shù)字高程模型重建。
　　2.研究了隨機(jī)粗糙面的建模方法，對(duì)其中的部分方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，其中，主要對(duì)經(jīng)典的Kirchhoff近似理論和改進(jìn)積分方程法(AIEM)進(jìn)行詳細(xì)說明，并在文中重點(diǎn)提出統(tǒng)計(jì)拓展改進(jìn)積分方程法(SEAIEM)算法。

5、>　　3.將小麥抽象成物理模型，小麥葉、莖、稈分別抽象成盤狀、針狀及有限長(zhǎng)圓柱，并且使用廣義瑞利金斯計(jì)算求得物理模型與后向散射系數(shù)之間的關(guān)系，為下一步小麥的整體建模構(gòu)建理論基礎(chǔ)。
　　4.將隨機(jī)粗糙面和小麥的物理模型進(jìn)行相干疊加后，可以重構(gòu)小麥的整體模型，通過選擇小麥及粗糙面的參數(shù)，能夠比較準(zhǔn)確地得到小麥微波后向散射系數(shù)隨入射角變化而變化的關(guān)系，為后期小麥的生物量反演做理論基礎(chǔ)。
　　5.對(duì)以上研究?jī)?nèi)容進(jìn)行MATLAB GU