典型地面背景電磁模型等效參數(shù)反演技術(shù)研究.pdf

1、微波遙感雷達(dá)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于地表環(huán)境監(jiān)測和目標(biāo)探測識(shí)別等領(lǐng)域，現(xiàn)如今關(guān)于地表對(duì)電磁波散射行為的調(diào)制機(jī)理和規(guī)律已有大量地表散射模型，這些模型在工程上主要包括“正、逆問題”兩方面:正問題中只要有合理的粗糙度和介電參數(shù)輸入電磁散射模型中，就能產(chǎn)生指定地貌的雷達(dá)回波;逆問題則通過測得的回波幅度，結(jié)合模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系反演出地貌的粗糙度和介電參數(shù)。該兩方面問題的研究由于有各自不同的出發(fā)點(diǎn)而相對(duì)孤立，而對(duì)正問題而言，為了使散射模型在工程上有效化，除了散

2、射模型的描述能力之外，保證輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性也是關(guān)鍵。因此，研究地表等效參數(shù)從自然語言到算法語言的有效映射，形成等效參數(shù)邊界模型，是地表散射模型實(shí)用化的重要前提之一。
　　本文首先介紹了幾種自然界典型地貌，并建立了其介電常數(shù)模型，總結(jié)了地貌幾何特征的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)及該參數(shù)針對(duì)幾種地貌的初始反演范圍;其次，介紹了幾種隨機(jī)粗糙面電磁建模方法，考察了積分方程地表散射模型的適用范圍和精度，分析了地表幾何參數(shù)對(duì)其后向散射系數(shù)的影響。利用地貌后向

3、散射系數(shù)的實(shí)測數(shù)據(jù)與地表電磁模型，進(jìn)一步通過遺傳算法反演得到等效參數(shù)邊界。本文中為了實(shí)現(xiàn)反演邊界的目的，在傳統(tǒng)遺傳算法的基礎(chǔ)上提出了兩個(gè)新方法，它們分別是:為了獲得多解的反向變異方法，即找到最優(yōu)解之后，不斷循環(huán)找到符合要求的多個(gè)次優(yōu)解;為了停止算法迭代的個(gè)體重復(fù)判據(jù)，即通過判斷解集中個(gè)體的重復(fù)率來適時(shí)地停止算法，該方法同時(shí)也能夠保證解集反演完整;最后，本文將基于反演得到的等效參數(shù)邊界數(shù)據(jù)集建立了等效參數(shù)邊界數(shù)學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和誤