濱海土壤微波介電特性研究.pdf

1、遙感對(duì)地觀測(cè)是地球資源與環(huán)境信息獲取的重要手段，是國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)發(fā)展規(guī)劃綱要中的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，其中高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)已成為國(guó)家十三個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)之一。微波遙感作為一種全天候、全天時(shí)的遙感手段，得到了各國(guó)的普遍重視。隨著各種機(jī)載和星載微波遙感數(shù)據(jù)源的飛速發(fā)展和數(shù)據(jù)質(zhì)量的不斷提高，如何從數(shù)據(jù)之中提取出有效的各種地物信息，成為微波遙感應(yīng)用研究工作的重點(diǎn)。
　　 土壤微波介電特性研究是微波散射機(jī)理研究的主要內(nèi)容之一，它是進(jìn)行土壤微波遙感后

2、向散射模型研究和電磁參數(shù)反演的基礎(chǔ)。因此本論文分別從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)土壤的介電特性開(kāi)展了研究，首先系統(tǒng)總結(jié)了微波遙感的常規(guī)方法和手段，給出了遙感獲取地物特性參數(shù)的總體框架。在此基礎(chǔ)之上，圍繞土壤微波介電特性這一核心開(kāi)展了系列研究。
　　 研究首先介紹和討論了土壤的各個(gè)介電特性模型，并對(duì)模型進(jìn)行仿真，模擬計(jì)算了它們的介電常數(shù)隨頻率、含水量、含鹽量和溫度等的變化關(guān)系，然后再利用相對(duì)成熟的同軸線探針?lè)y(cè)量濱海研究區(qū)土壤的介電常數(shù)，進(jìn)

3、而分析比較了土壤介電特性模擬仿真和測(cè)量結(jié)果之間的各種差異，以及造成這些差異的原因。同時(shí)通過(guò)土壤微波介電實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，探討了現(xiàn)有土壤微波介電模型對(duì)于此類(lèi)土壤的適用性。
　　 研究結(jié)果表明:本研究區(qū)土壤對(duì)微波的響應(yīng)與事實(shí)相符合，由于土壤類(lèi)型的差異顯示出一些細(xì)微的差異;Topp模型作為一個(gè)較簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從?shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的擬合結(jié)果可以看出它對(duì)本實(shí)驗(yàn)的土壤類(lèi)型具有較好的適用性;Dobson經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮趯?shí)部的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值具有較好

4、的一致性，但是在虛部部分則有一定的差異;Hallikainen模型在不同頻率下其實(shí)部的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值都有較好的一致性，而虛部則是在高頻段有較好的線性關(guān)系，在低頻段線性關(guān)系較差。這說(shuō)明濱海土壤的特殊性質(zhì)對(duì)介電常數(shù)實(shí)部模型的影響較小，但是對(duì)介電常數(shù)虛部影響較大，所以，這些模型在進(jìn)行精度要求不高的大面積土壤水分宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)可以加以利用，在利用介電常數(shù)虛部進(jìn)行土壤鹽分研究時(shí)則需要將模型進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。Dobson半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母倪M(jìn)模型利用實(shí)驗(yàn)