基于随机粗糙面上小麦电磁散射特性研究

发布时间：2017-09-04 07:26

  本文关键词：基于随机粗糙面上小麦电磁散射特性研究

  更多相关文章： 小麦 微波遥感 电磁散射 基尔霍夫 矢量辐射传输

【摘要】：众所周知,小麦作物在全世界的经济作物中有着举足轻重的地位,对于我们来说不仅仅是最主要的食物供给,也是重要的工业原材料,是以小麦的各种分析研究—直备受关注。研究表明,微波遥感不受时间和天气的限制,也不受云层以及浓雾、雨雪等天气影响,有很强的穿透能力,这对于我们研究小麦具有重要的意义。而使用雷达SAR图像对农作物小麦的情况观测时,需要我们对其散射特性进行深入的研究。本文是在研究植被间遮蔽效应影响的基础上,采取粗糙面中常用的Kirchhoff近似理论以及适用于研究作物的矢量辐射传输理论,通过计算推导,大量的研究国内外的相关文献,最后推导出适用于小麦的模型。通过研究经典的MIMICS散射模型,因地制宜,考虑到小麦作物在不同时间段内的长势,尤其是在小麦生长前期和小麦生长后期的植被结构的区别,即前期时小麦无麦穗,而在后期长出成熟的麦穗。通过实验研究总结,将模型的仿真出其结果进行分析,并与经典的密歇根(MIMICS)模型结果比对,通过在不同极化下、不同波段的分析比较,研究曲线趋势的发展规律,最后得出此次模型模拟的可靠性,为小麦的研究提供了理论依据。本文的主要工作内容如下：(1)对小麦的研究现状进行分析研究。首先介绍了随机粗糙面的建模方法,对其中集中经典的方法进行罗列、对照,比较研究。在这些方法中,重点对经典的Kirchhoff近似理论及其遮蔽效应进行相应说明。(2)采取广义瑞利金斯(Rayleigh-Gans)对其中涉及的散射体相应的散射场(盘状、针状、椭球状)进行说明,及其圆柱的散射场求解。分析其后向散射系数和角度之间的关系,总结产生的原因,以及对小麦整体结果的影响。(3)应用矢量辐射传输理论建立了生长后期的模型,介绍了MIMICS以及修正的双层散射模型。通过对涉及的参数的选择,我们较为精确地计算出小麦的微波后向散射系数,并分析和角度之间的联系,为模拟出更为精准的小麦模型做出贡献,也为后续的反演工作提供相应的理论。(4)模拟分析了本文三层植被模型,比较分析本文模型和MIMICS模型,在不同波段、不同极化方式下,对模型进行比较,证明本文模型的可靠性。
【关键词】：小麦 微波遥感 电磁散射 基尔霍夫 矢量辐射传输
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1;TN011
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-11
• 1.1 小麦电磁散射研究背景及意义6-7
• 1.2 小麦电磁散射国内外研究现状及发展7-8
• 1.3 本文主要工作内容8-10
• 1.4 论文结构10-11
• 第二章 随机粗糙面的电磁散射11-21
• 2.1 随机粗糙面的描述及相关参量11-13
• 2.2 随机粗糙面电磁散射方法概述13-15
• 2.3 粗糙面电磁散射的基尔霍夫(KA)近似15-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 植被散射粒子的电磁散射特性研究21-33
• 3.1 任意形状粒子的散射场21-23
• 3.2 盘状、针状粒子23-25
• 3.3 椭球散射粒子的散射场25-26
• 3.4 后向散射系数计算及分析26-28
• 3.5 有限长圆柱的电磁散射特性28-31
• 3.6 本章小结31-33
• 第四章 小麦电磁散射模型的建立33-46
• 4.1 矢量辐射传输(VRT)理论33-37
• 4.2 密歇根(MIMICS)模型37-39
• 4.3 小麦模型的建立39-44
• 4.4 本章小结44-46
• 第五章 小麦电磁散射特性分析研究46-49
• 5.1 小麦散射模型的结果分析46-47
• 5.2 小麦散射模型与MIMICS模型对比分析47-48
• 5.3 本章小结48-49
• 第六章 总结与展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 个人简介54

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李灵侠;张民;;路面系统电磁散射特性的研究[J];内江科技;2009年04期

2 李晓飞;许小剑;;二维线性与非线性海面电磁散射特性比对研究[J];系统工程与电子技术;2010年09期

3 贾建科;;标准目标电磁散射特性研究[J];国外电子测量技术;2011年02期

4 王利萍;胡涛;刘可仁;侯德亭;彭强;林竞羽;;大尺度粗糙地面的电磁散射特性[J];强激光与粒子束;2011年11期

5 方重华;李迎;吴昆;陈炯;刘建军;周巍;;舰船目标电磁散射特性预报新技术研究[J];微波学报;2012年S3期

6 李兴财;张北斗;;两种湿沙颗粒电磁散射特性求解模型的比较研究[J];宁夏大学学报(自然科学版);2013年01期

7 刘凯，洪伟;任意二维导体波纹周期表面电磁散射特性的研究[J];电子学报;1994年06期

8 洪伟;空间滤波表面电磁散射特性的直线法分析[J];应用科学学报;1994年01期

9 徐博;孙玉发;;三维目标表面缝隙的宽带电磁散射特性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年06期

10 金本喜;周平;;任意截面形状二维介质柱电磁散射特性[J];淮阴师范学院学报(自然科学版);2008年04期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 宋晓琴;刘明海;王国栋;;非磁化等离子体覆盖金属方柱的电磁散射特性[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年

2 徐博;孙玉发;;有缝金属平板宽带电磁散射特性的研究[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

3 谭云华;周乐柱;;用快速多极子算法精确求解三维电大尺寸导体群目标的电磁散射特性[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

4 郭琨毅;唐波;盛新庆;;复杂目标F-117A电磁散射特性及一维距离像的仿真[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年

5 何小祥;徐金平;顾长青;;电大尺寸介质涂敷腔体电磁散射特性IPO/IBC方法研究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

6 王卫民;李应红;吴云;张艺瀚;;基于PLRC-FDTD算法和MPI+openMP并行计算模型的等离子体目标电磁散射特性研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

7 何小祥;徐金平;;具有阻抗边界的IPO与FEM混合方分析电大尺寸复杂腔体电磁散射特性[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

8 施长海;孙玉发;;二维电大导体目标宽带电磁散射特性的快速分析[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 罗根;海浪的非线性电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2015年

2 安玉元;目标电磁散射特性的快速计算方法研究[D];南京理工大学;2015年

3 陶诗飞;金属/介质混合目标电磁散射计算方法的研究[D];南京理工大学;2015年

4 关增社;复杂目标电磁散射的FDTD改进算法与测试技术[D];东南大学;2015年

5 王辛刚;复杂目标电磁散射特性精确计算方法的并行化和实现[D];上海大学;2011年

6 姚海英;介质以及涂敷介质结构电磁散射特性的基础研究——积分方程法及其快速求解[D];电子科技大学;2002年

7 闫玉波;FDTD在工程瞬态电磁学中的应用[D];西安电子科技大学;2000年

8 郭丁;基于海面场景的SAR成像模拟及电磁散射特性研究[D];电子科技大学;2011年

9 徐利军;复杂目标等离子体涂层的散射特性算法研究[D];国防科学技术大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈明领;基于SAR成像的三维电磁散射特性反演方法的研究[D];电子科技大学;2014年

2 王更生;动态海面与目标复合电磁散射特性研究[D];电子科技大学;2014年

3 戚张行;非高斯海面电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2013年

4 李建军;沙地电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2013年

5 徐宏兵;FDTD对几种复杂物体电磁特性的研究[D];西安电子科技大学;2013年

6 许红蕾;复杂冷等离子体电磁散射改进的FDTD方法研究[D];江苏大学;2015年

7 王洪坤;典型地表植被的电磁散射特性研究[D];东南大学;2015年

8 孙法一;金属目标瞬态电磁散射特性的快速算法研究[D];南京理工大学;2016年

9 李欣雪;基于随机粗糙面上小麦电磁散射特性研究[D];宁夏大学;2016年

10 张菊香;目标与地表环境复合电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2008年

，

本文编号：790143