树干圆柱体微波散射与表面粗糙度的仿真和室内观测

作为针叶、枝条和树干的单散射体模型,有限长圆柱体散射模型是微波遥感植被建模的重要基础,但针对实际树干的精确观测数据很少,建模也未考虑表面粗糙度对散射特性的影响。以三维电磁散射模拟软件FEKO和室内多角度多频率后向散射观测数据为基础,分析了树干圆柱体的散射特性,讨论了表面粗糙度对树干圆柱体雷达散射截面RCS(Radar Cross Section)的影响。研究包括：(1)模拟树干圆柱体RCS对圆柱体尺寸、介电常数的响应;(2)FEKO模拟结果与室内测量结果对比;(3)用简化建模和基于真实树干网格模拟的方式探讨粗糙度的影响并对两种方式进行比较。结果显示：(1)尺寸方面,圆柱体RCS随直径的增大逐渐增加,但植物体不同组件RCS呈现出不同的变化规律;(2)介电常数方面,RCS随介电常数的增加逐渐增大,在本实验模拟条件下,含水量每增加10%,介电常数约增加4,RCS约增加1 dBsm;(3)模拟与测量结果趋势一致,R²最高为0.87,最低为0.5,但绝对值存在一定偏差,RMSE在4～6.5 dBsm之间;(4)树干表面粗糙度对RCS有一定影响,但与波长有关,基于真实树干网格...     

南方典型湿地植被微波暗室测量与散射特性分析

利用微波特性测量与仿真成像科学实验平台,测量芦苇和茭白在2～17 GHz频率范围内的雷达散射截面积（RCS）,分析其在连续频率下的散射特性和极化特性,探讨芦苇和茭白遥感探测的最优模式。结果表明：Ku波段,芦苇和茭白的RCS值最大、X波段次之、C波段最小;不同波段上同极化RCS值远大于交叉极化,当入射角为35°时,无论是芦苇还是茭白,他们在低频部分同极化与交叉极化的RCS差异明显;当入射角为55°时芦苇在高频部分而茭白在整个测量频段,其水平发射水平接收（HH）和垂直发射垂直接收（VV）极化的RCS值差异明显。通过对比分析二者的RCS值特征发现,当入射角为25°时,在7.8～17 GHz波段,利用VV极化和VH极化基本可以区分芦苇和茭白,当入射角为55°时,在7～17 GHz波段,通过分析HH极化和VV极化可以明显区分二者。本研究丰富了湿地地物散射波谱库,并对后续芦苇和茭白的监测具有重要指示意义。