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《浙江大学》 2012年
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滨海土壤微波介电特性研究

宋书艺  
【摘要】:遥感对地观测是地球资源与环境信息获取的重要手段,是国家中长期科学发展规划纲要中的优先发展领域,其中高分辨率对地观测系统已成为国家十三个重大专项之一。微波遥感作为一种全天候、全天时的遥感手段,得到了各国的普遍重视。随着各种机载和星载微波遥感数据源的飞速发展和数据质量的不断提高,如何从数据之中提取出有效的各种地物信息,成为微波遥感应用研究工作的重点。 土壤微波介电特性研究是微波散射机理研究的主要内容之一,它是进行土壤微波遥感后向散射模型研究和电磁参数反演的基础。因此本论文分别从理论和实验两方面对土壤的介电特性开展了研究,首先系统总结了微波遥感的常规方法和手段,给出了遥感获取地物特性参数的总体框架。在此基础之上,围绕土壤微波介电特性这一核心开展了系列研究。 研究首先介绍和讨论了土壤的各个介电特性模型,并对模型进行仿真,模拟计算了它们的介电常数随频率、含水量、含盐量和温度等的变化关系,然后再利用相对成熟的同轴线探针法测量滨海研究区土壤的介电常数,进而分析比较了土壤介电特性模拟仿真和测量结果之间的各种差异,以及造成这些差异的原因。同时通过土壤微波介电实验及实验数据的分析,探讨了现有土壤微波介电模型对于此类土壤的适用性。 研究结果表明:本研究区土壤对微波的响应与事实相符合,由于土壤类型的差异显示出一些细微的差异;Topp模型作为一个较简单的经验模型,从实测值与预测值的拟合结果可以看出它对本实验的土壤类型具有较好的适用性;Dobson经验模型在实部的预测值与实测值具有较好的一致性,但是在虚部部分则有一定的差异;Hallikainen模型在不同频率下其实部的实测值与预测值都有较好的一致性,而虚部则是在高频段有较好的线性关系,在低频段线性关系较差。这说明滨海土壤的特殊性质对介电常数实部模型的影响较小,但是对介电常数虚部影响较大,所以,这些模型在进行精度要求不高的大面积土壤水分宏观动态监测时可以加以利用,在利用介电常数虚部进行土壤盐分研究时则需要将模型进行进一步的改进。Dobson半经验模型的改进模型利用实验数据进行可变参数的修正后,对于含盐量高的土壤介电常数虚部的计算值与实测值符合程度很高,在进行滨海土壤的参数反演中可以应用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S153;P237

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【参考文献】
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