小麥微波后向散射特性研究.pdf

1、小麥在我國(guó)的糧食作物中占有重要地位，總產(chǎn)量?jī)H次于水稻，位居第二，并且生產(chǎn)量和消費(fèi)量均占世界小麥總量的15％～20％。因此，對(duì)小麥播種面積的總體評(píng)估，對(duì)小麥長(zhǎng)勢(shì)的大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)小麥產(chǎn)量的預(yù)估都具有重要意義。目前利用遙感技術(shù)能夠?qū)r(nóng)作物進(jìn)行客觀、快速和長(zhǎng)期的長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)，光學(xué)遙感在此領(lǐng)域的應(yīng)用比較成熟和有效，但是具有一定的局限性，當(dāng)天氣情況不理想時(shí)，很難獲取清晰的遙感圖像，使監(jiān)測(cè)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行，而微波遙感具有穿透和全天性的特點(diǎn)，并且對(duì)植被

2、有一定的穿透能力，彌補(bǔ)了光學(xué)遙感在植被監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的不足，于是微波遙感在農(nóng)作物監(jiān)測(cè)方面得到了發(fā)展和應(yīng)用。
　　 微波遙感技術(shù)在小麥長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)中的有效應(yīng)用依賴(lài)于對(duì)小麥微波散射機(jī)理的充分研究和掌握，否則很難正確解譯小麥的微波遙感圖像，本論文針對(duì)微波遙感技術(shù)應(yīng)用研究了小麥的微波散射特性。
　　 論文首先闡述了研究的基礎(chǔ)理論，即矢量輻射傳輸理論(VRT)，VRT廣泛用于研究電磁輻射強(qiáng)度在不均勻和隨機(jī)介質(zhì)中多次散射、吸收和傳播。本文將

3、小麥假設(shè)為由冠層和地表層構(gòu)成的雙層散射介質(zhì)，然后利用VRT理論建立了雙層散射模型，模擬計(jì)算了小麥的微波散射系數(shù)，并將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)，基本趨勢(shì)符合，要獲得更好的結(jié)果還需要進(jìn)一步改進(jìn)模型。
　　 本文還采用了業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的水云模型進(jìn)行了模擬計(jì)算，并對(duì)模型中參數(shù)的選擇進(jìn)行了研究，從而比較準(zhǔn)確地模擬計(jì)算了小麥的散射系數(shù)，并分析了散射系數(shù)與其他參量的關(guān)系，為建立更為準(zhǔn)確的散射模型提供依據(jù)。
　　 在建模和反演驗(yàn)證中，

4、均需要實(shí)地測(cè)量小麥和土壤的微波散射系數(shù)，我們利用多波段陸基散射計(jì)測(cè)量了不同入射角、不同極化和不同生長(zhǎng)期小麥的微波散射系數(shù)，同時(shí)還測(cè)量了相關(guān)的地表參數(shù)和小麥的特性參數(shù)，為模型的驗(yàn)證提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 本文基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了反演模型，反演了地表含水量以及小麥的特性參數(shù)，并將反演結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，總體誤差均滿(mǎn)足遙感監(jiān)測(cè)需求。在反演小麥生物量時(shí)考慮了抽穗前及抽穗后兩個(gè)階段，并且利用了不同角度的后向散射系數(shù)，提高了反演精度；葉面積