Ku波段成像散射计后向散射系数精度分析

成像微波散射计是增加了成像功能的新型散射计系统,其后向散射系数的测量精度仍然是系统的关键指标.根据成像微波散射计的系统特点,提出了基于FFT对信号与噪声进行同时测量的数字处理系统,推导了适用于衡量成像散射计后向散射系数测量精度的归一化标准差Kp .对于不同观测条件下的Kp 进行了公式描述及数值仿真.得出不同区域和不同目标观测情况下如何配置系统参数的结论,并落实到成像散射计系统的性能分析中,对如何折衷设计性能参数并在实验过程中获取最佳试验结果进行理论指导.     

适用于不同频率的微波海面散射计算方法

根据微波海面散射及风场实测数据库发展起来的若干算法,如ＳＡＳＳ－１、ＲＡＤＳＣＡＴ〔４〕、ＣＭＯＤ等,基本由相应实测数据统计处理而成,因而受所使用微波器自身的工作频率所限,这些算法应用于不同频率的实测数据时,误差相当大。算法对微波器频率的依赖性限制了自身的应用范围。在对频率从０．４２８～３４．４ＧＨｚ范围的五组海面散射数据分析基础上,提出一个风生短波谱形式及散射系数算法。用此算法与不同频率的海面散射实测数据进行了比较,均获得满意的结果     

土壤湿度微波遥感中的植被散射模型进展

植被是影响土壤湿度微波遥感的主要因子之一,土壤湿度微波遥感的主要任务是建立含有地表土壤信息的植被散射模型。植被散射模型的建立可以加深我们对植被和土壤散射机理的理解,定量分析微波后向散射系数对于各散射因子的敏感性,进一步达到从微波信息中反演土壤湿度的目的。植被散射模型可以分为经验模型、理论模型和半经验模型,各种模型都具有自身的优势和局限性。经验模型的建立比较简单,但一般只适用于特定的研究条件;理论模型是建立在一定的理论基础之上,对于散射因子的考虑相对详尽,但一般模型比较复杂,反演相对困难;半经验模型是前两者的折中,它以植被的宏观物理参量为模型参数,模型的建立和反演比理论模型要简单,但同时也具有一定的理论依据,适用性也较经验模型广。     

基于微波植被离散散射模型的小麦双站散射和辐射特征研究

J.M.Stile于1996年提出了草类植被的一阶离散相干散射模型,模型虽然从双站散射的角度出发,但是Stile仅对模型的后向散射形式进行了详细的讨论.本文的研究重点是该模型的双站散射形式,首先经过公式推导得到了双站散射模型的具体表达式,然后通过能量守恒定律发展了基于该草类植被散射模型的辐射模型,最后模拟了小麦的双站散射系数和亮度温度,并对模拟结果进行了分析.     

基于SAR后向散射的海上溢油检测研究

应用海面雷达后向散射系数检测海上溢油是目前海上溢油遥感监测的一个重要方向。本文以南海Envisat-ASAR数据为例,在分析SAR数据的基础上,应用Envisat-ASAR绝对定标计算方法,计算后向散射系数,研究应用SAR进行海上溢油遥感监测的散射特性,计算目标与海面边界后向散射系数梯度均值0σ与目标与海面后向散射系数均值差Δμ,并以两者结合作为区分海面油膜与自然现象的解译标志,从而为溢油识别提供依据。     

S波段超宽带地面电磁散射特性的仿真研究

为了得到超宽带信号的后向电磁散射特性,提出利用计算电磁学中的色散介质FDTD方法解决该问题.首先利用Diamond-Square分形算法生成随机粗糙面,容易控制地形高程差和起伏程度,然后采用类似MIMICS森林散射模型的介质分层方法模拟小麦植被,从而模拟了三维平原小麦地场景,最后对截取的二维场景进行了S波段后向散射特性电磁仿真.仿真结果和参考文献的实验结果基本吻合,接近实际情况,证明了所提算法的有效性.     

水体后向散射特性研究进展

后向散射系数是水体重要的固有光学量之一,是水色反演半分析模型的重要输入参数,与水体组分有着密切关系。回顾了近年来国内外有关水体后向散射特性的研究进展,主要包括纯水、浮游植物和悬浮泥沙等无机颗粒物的后向散射特性,以及不同颗粒物的后向散射光谱变化性等。此外,还阐述了后向散射系数的理论基础和测量方法,并探讨了影响水体后向散射特性的影响因子,最后提出了水体后向散射的研究方向和发展前景。     

基于雷达后向散射特性进行湿地植被识别与分类的方法研究

选择东北地区典型内陆沼泽湿地——三江平原洪河自然保护区作为研究区,结合SAR的极化特性,分析了多时相ENVISAT ASAR不同极化下洪河湿地保护区不同地物植被类型的散射特性,利用长波L波段PAL-SAR数据对植被的可穿透性及水分的敏感性,结合与光学影像TM融合后进行神经元网络分类的方法,应用决策树方法进行了多波段、多时相SAR合成湿地植被识别试验。本文将两种方法相结合,分两步完整识别出沼泽、灌丛、岛状林、草甸、开阔水体及少量农田。     

半湿润偏旱区冬小麦需肥特性研究

本试验主要研究了半湿润偏旱区冬小麦的干物质积累进程和不同生育期对氮、磷、钾的需求特点。     

室内P波段后向散射测量系统

在微波暗室内构建了一种实用的P波段后向散射测试系统。利用矢量网络分析仪发射步进频率信号,通过傅里叶变换得到目标高分辨率时域响应,然后采用多种信号处理技术消除目标区外的杂波干扰;经过处于非光学区的金属球定标后,获得了P波段的高精度雷达散射截面（RCS）测试数据。实验通过多个目标的对比分析,验证了系统的精度可优于1 dB。     

不同氮素营养条件下的冬小麦生理及光谱特性

通过对氮胁迫下冬小麦叶绿素含量、叶面积指数等参数的分析，得出养份胁迫下冬小麦生理反应的特点，并且分析了其光谱特征及与叶绿素含量等的相关关系。     

基于多时相TM影像的冬小麦面积变化监测

利用北京1992年、2000年、2004年、2009年的多时相Landsat TM5影像数据,结合实际调查数据,分析了近20年来北京冬小麦种植面积的变化趋势及演变特征。采用决策树、PCA、缨帽变换等手段对地物进行分类,利用多时相影像,NDVI组合阈值提取小麦种植区面积。研究结果表明:北京地区1992年、2000年、2004年、2009年冬小麦种植面积分别为:113671ha,84322ha,40410ha,61529ha。北京冬小麦种植面积呈现为明显的先减少后增加的趋势。从1992年到2009年共减少52143ha。其中,从1992年到2000年冬小麦种植面积减少了29349ha,减少的面积中城区扩张占用和转变为裸地的最多,分别为39.7%和42.8%,另外有13.3%变为设施用地,3%成为水体(鱼塘和水田);从2000年到2004年冬小麦种植面积共减少43921ha,减少的面积中转变为裸地和城区扩张占用的最多,分别为39.8%和33.1%;从2004年到2009年冬小麦种植面积共增加了21119ha,其中裸地转变为小麦种植区面积最大。     

基于TM影像的冬小麦苗期长势与植株氮素遥感监测研究

叶面积指数和叶片氮素含量是决定小麦群体长势的重要生理指标,也是制定栽培管理措施的必要依据。利用遥感监测小麦返青后的叶面积指数和叶片氮素含量,便于及时采取施肥、灌溉、中耕等调控措施,达到优质、高产稳产、高效的目的。本文使用TM影像数据与实地GPS定位相结合的方法,研究了冬小麦返青后叶面积指数及植株氮素含量的变化态势。结果表明:(1)TM影像的NDVI的地域性差异较大,且随纬度呈现极明显的线型负相关变化态势;(2)将用NDVI反演的LAI与实测的LAI进行比较,二者较为一致,其均方差根(RMSE)为0.111;(3)利用NDVI监测的小麦植株氮素含量与实地观测的植株氮素含量较为相近,二者的RMSE为0.085。总之,利用TM影像的NDVI可以快速、精确地监测返青期小麦的LAI和植株氮素营养状况。同时,本研究结果也可为冬小麦返青期的苗情诊断和管理决策提供及时、准确的信息支持。     

基于多时相HJ卫星的冬小麦面积提取

我国环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A/B具有较高的时间和空间分辨率,在作物种植面积提取和长势监测等方面具有较大优势。本文以江苏省姜堰市为研究区,根据冬小麦的物候规律和季相节律的差异性,选取返青期和拔节期两个生育期的HJ卫星影像,借鉴分层信息提取法原理,综合利用监督分类和非监督分类法,结合人机交互目视解译和实地定位调查等资料提取了姜堰市的冬小麦种植面积,总体面积提取精度达到90.22%,样点空间匹配精度为81.25%,实验基地空间匹配精度为80.34%。结果表明：HJ卫星能够用于提取南方地区冬小麦种植面积和长势监测,满足农情监测的需要,且利用多时相遥感影像能有效地增加信息量,实现信息互补,有助于提高监测精度。     

冬小麦冠层的FAPAR、LAI、VIs之间关系的研究

利用北京顺义地区的冬小麦在2001年4月生长期内的光合有效辐射(PAR，Photosynthetically ActiveRadiation)、叶面积指数(LAI，Leaf Area Index)和冬小麦光谱观测数据。研究了光合有效辐射吸收系数(FAPAR,the Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation)、叶面积指数和植被指数(VIs，Vegetation Indices)之间的相关关系。发现FAPAR与LAI之间具有很好的线性关系。复相关系数(R^2)达到0．9427。FAPAR和LAI与植被指数之间具有很好的指数相关关系，复相关系数均在0．9以上。三之间满足了相关关系的传递性；同时在多种植被指数中。复归一化差值植被指数(RDVI，Renormalized Difference Vegetation Index)与FAPAR和LAI的相关性最好。     

The Red Edge Parameters Diversification Disciplinarian and Their Application in Winter Wheat

Some red edge parameters( λ red, Min λ 6oo-72o, d λ,red, d λ min, d λ red / d λ min, ∑ d λ 680-750, and λ nir) and the relationship between these parameters and the parameters of biochemistry and biophysics of winter wheat were studied by regression analysis. The results indicated that there existed some changes in these red edge parameters in the whole growth stages,and there were strong correlations between red edge parameters and pramters of biochemistry and biophysics. Thus, the red edge parameters were found valuable for assessment of wheat parameters of biochemistry and biophysics. The λ red can be used to estimate the soluble sugar content and the chlorophyll content. The d λ red was the best estimator of total nitrogen content. LAI can be estimated by Min λ 600-720 satisfactorily.     

冬小麦品质的影响因素及高光谱遥感监测方法

研究了小麦品质的分类及其构成因素与环境条件之间的关系，各品质因素之间的关系。运用相同栽培条件下不同品种品质指标间的关系和变化规律，研究了品种因素对小麦品质的影响程度以及品种因素与品质指标之间的相关性，得出相同环境条件下籽粒的蛋白质含量与湿面筋含量、沉降值、吸水率、形成时间和稳定时间之间存在极显著的相关性。并利用不同品种、不同肥水条件下的作物关键生育时期的生化参量与光谱指数进行分析，得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值与结构不敏感植被指数(SIPI)之间存在极显著的正相关，决定系数达到0．7207，冬小麦体内的全氮含量与类胡萝卜紊与叶绿素口的比值之间存在极显著的负相关，决定系数为0．7245，并通过分析开花期冠层生化组分与籽粒品质指标间的相关性，得出开花期叶片全氮与籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋和沉降值之间存在极显著的正相关，表面运用开花期光谱指数来反演叶片全氮含量，进而用来预测预报籽粒品质是切实可行的。     

某型太阳能飞机电磁散射特性仿真研究

太阳能飞机是清洁能源飞机的重要形式,为研究其电磁散射特性,以典型布局太阳能飞机为基础,建立某型双尾撑布局(模型A)和常规布局(模型B)电磁散射模型,采用物理光学法,计算不同状态的RCS曲线,研究RCS散射曲线的分布特点、俯仰角和频率的影响规律.结果 表明,模型A的RCS曲线呈"十"字型,模型B的RCS曲线分布规律较为复杂,与飞机结构外形设计特点密切相关.俯仰角会引起散射曲线向内收敛,俯仰角增大时,模型A的前向角域RCS均值先不变后增加,而模型A的其余角域及模型B的RCS均值呈倒"V"型;频率增加时,RCS散射曲线有较小变化,频率增加时,模型A前向角域RCS均值减小,最大减小8.5026dB,模型A前向隐身性能较好.基于结果提出了两模型的隐身改进措施.     

不同入射角下的雷达后向散射系数图像模拟

选择了新疆渭库三角洲(库车县、新和县、沙雅县)为实验区,利用Ulaby和Chapp的后向散射模型分别模拟了HV极化和HH极化的入射角为20°、24°、30°、33°、37°和40°的雷达后向散射系数图像。分析了不同入射角下图像各点后向散射系数值的散点图以及统计特征,得出由于入射角度的变化,两种极化的图像后向散射系数值变化较大,其变化趋势均符合余弦函数曲线分布,且模拟SAR图像很好的保留了地面散射信息。