不同介电常数模型的平静海表面亮温仿真差异性分析

发布时间：2021-09-24 01:49

　　利用介电常数模型仿真平静海表面亮温是海洋盐度遥感反演的基础工作之一。利用Matlab软件对K-S模型、M-W模型和Bl模型3种介电常数模型进行了仿真。首先分析了3种介电常数的实部和虚部值随电磁波入射角变化的差异性,然后通过介电常数模型获得的3种平静海表面亮温,分析了在盐度为30～40psu以及不同入射角的情况下,3种介电常数模型得到的平静海表面亮温和盐度变化率的关系。研究结果表明,在L频段（1.4～1.427GHz）,3种模型的差异主要体现在实部,K-S模型介电常数实部值相对于其他2个模型更高,电磁波衰减程度基本一致;在入射角为55°时,亮温与盐度的变化率差异最明显,3种模型的垂直极化亮温的变化率比水平极化亮温高30%左右。 

【文章来源】：遥感信息. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同温度下K-S模型介电常数与电磁波频率的关系

对M-W模型进行仿真分析海水介电常数的实部与虚部，模型仿真条件同样设定盐度为全球通用的盐度值32.54psu，得出的结果如图2所示。从图2(a）可以看出，由M-W模型得出的海水介电常数实部值随着入射频率的升高而降低，在0～4GHz的频段下降得较缓慢，在4～40GHz的频段下降速率变大；从图2(b）中可以发现，虚部值是在0～4GHz频段下降速率很高，在4～40GHz频段有增加的趋势并且逐渐趋于稳定状态，即在0～4GHz频段电磁波能量随着入射频率变高衰减快，在4～40GHz频段能量衰减很缓慢；M-W模型介电常数实部在0～4GHz频段随着温度的升高有下降的趋势，随着频率升高，不同温度的海水实部值基本上无差异，同时虚部表现的也是在0～4GHz频段差异较明显，且海水温度越高，衰减值越高。

对Bl模型进行仿真分析海水介电常数的实部与虚部，模型仿真条件同样设定盐度为全球通用的盐度值32.54psu，得出的结果如图3所示。从图3(a）中可以看出，由Bl模型得出的海水介电常数实部值随着入射频率的升高而降低，在0～4GHz频段下降得较缓慢；从图3(b）中可以看出，对于介电常数虚部，在0～4GHz频段，虚部值随频率变化率很高，此时电磁波能量衰减率高，在4～40GHz频段有增加的趋势并且逐渐趋于稳定状态；Bl模型介电常数实部值在0～4GHz频段随着温度的升高有下降的趋势，而且下降的值几乎是等间隔的，虚部表现出在0～4GHz频段差异较明显，且海水温度越高，衰减值越高，但是在4～40GHz频段随着频率升高，海水温度对虚部值几乎没影响，即电磁波能量衰减程度是一样的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]L波段海水辐射率模型综述[J]. 王晓慧,林明森.  遥感技术与应用. 2007(02)



本文编号：3406855