粗糙地面上植被模型的电磁散射研究

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1、西安电子科技大学硕士研究生学位论文粗糙地面上植被模型的电磁散射研究作者：林佳楠导师：郭立新教授学科：无线电物理二零一一年一月一苓一一，牛一月西安电子科技大学中国·西安。—————————————————————————1InvestagationonElectromagneticScatteringofVegetationModelonRoughGroundSurfaceADissertationSubmittedtoXidianUniversityinCandidacyfortheDegreeofMasterofScienceinRadioPhysicsb

2、y一LinJia．nanXidianUniversityXi’an，ChinaJanuary2011]lIIIlI】1IllIIJllj一创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。中请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：FI期知从I．、'TA关于

3、论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究牛存校攻读学位期I'BJ论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文(与学位论文相关)工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此舰定)水人授权两安电’-J二科技大学图书馆保存学位论文，并同意将论文在互联网上发布。本人签名：三盈必导师签名：FI期沙II．I-7,0FI期．,z4．p／l’．

4、／．锄期．／．约摘要本论文结合理论与实验测量研究了粗糙地面上植被的电磁散射。基于考虑了遮蔽效应的粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似理论，对MIMICS森林散射模型进行修正得到了双层植被电磁散射模型。应用VRT方程和Monte．Carlo模拟技术研究了双层以及三层植被的电磁散射。论文主要工作如下：l、采用广义Rayleigh．Gans近似计算植被层中单个散射体的散射场。将有限长圆柱的内场替代为无限长圆柱的内场计算了有限长圆柱的散射场。2、运用矢量辐射输运理论计算了双层植被散射模型中的零阶和一阶迭代解，分析了小麦的后向散射系数与入射角之间的关系、以及植被湿度与地面湿度

5、等参数对散射特性的影响。3、运用Monte．Carlo模拟技术研究了粗糙地面上簇分布植被的电磁散射特性。采用了单次散射近似计算植被中的散射体，考虑了不同散射体之间相位差的影响。研究了簇分布结构对植被散射的影响，分析了簇分布植被的后向电磁散射系数与簇位置分布和入射波频率之间的关系。研究了体一面相互作用散射引起的后向散射增强效应，以及增强的角宽度与入射波频率和植被高度之间的关系4、基于相邻圆柱的二次散射场，建立了三层植被相干散射模型，运用Monte．Carlo方法计算了不同波段三层森林植被的后向电磁散射系数，并将所得值与VRT方程的理论值对比，验证了该模型的准确

6、性。关键词：植被粗糙地面电磁散射矢量辐射传输方程蒙特卡罗法粗糙地面上植被模型的电磁散射研究ABSTRACTTheelectromagneticscatteringcharacteristicofvegetationonroughgroundsurfaceisresearchedbycombiningexperimentalmeasurememinthisthesis．BasedontheelectromagneticscatteringfromroughsurfacewiththeshadowingeffectbyKirchhoffApproximation

7、,theMIMICSscatteringmodelismodifiedtOachievethetwo-layeredvegetationscatteringmodel．Theelectromagneticscatteringoftwo—layeredandthree—layeredvegetationisinvestigatedbythevectorradiativetransferequation(VRT)andMome-Carlomethod．Themaincontributionsofthethesisareasfollowing：1．Thegener

8、alizedRayleigh·Gansapproxi