收藏本站
《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海面风场全极化微波辐射测量

王振占  
【摘要】:本论文包括了极化辐射计海面风场遥感的三个主要内容:海面风场极化辐射测量机理研究、极化辐射计硬件原理和系统设计及其定标方法研究、极化辐射测量技术的应用方法研究。 海面风场极化辐射测量机理研究包括两部分内容:极化微波辐射传输方程和海面极化微波辐射和散射模式。大气-海洋系统极化微波辐射传输方程及其模式是极化微波辐射计遥感风场的基础。大气与下表面海洋边界的综合作用构成了卫星遥感器的响应信号。为了从这个信号中定量反演出海面风场,必须建立海洋和大气系统的极化微波辐射传输方程。由于微波在大气中传播要受到大气的衰减,同时大气自身也辐射能量。在无雨的情况下,大气的散射可以忽略,大气的作用主要表现为吸收引起的衰减和辐射。大气吸收系数模式是大气遥感的基础。文中对目前国际上的吸收系数模式进行较为详细的分析,并且对这些模式计算的亮温进行了的比较。最后将比较得出的组合大气模式应用于极化辐射传输方程,对海面的全极化辐射进行了模拟。 海面的微波散射主要取决于海面粗糙度。此外还与海面温度、海水介电常数有关。文中重点分析不同发射率模式应用的有效性,以及在不同海况下各个模式应用需要满足的条件,其中包括一些特殊参数的选择,如双尺度模式分界波数的选择。然后在分析海面波谱的特点及其波谱在极化测量应用的差异的基础上,给出粗糙海面微波发射率的数值模拟结果,并且对三种模式的结果特点进行分析和总结。最后把理论计算的海面四个Stokes 参数结果和一些测量结果(利用经验公式模拟的)进行比较。 极化辐射计硬件设计是海面风场测量的关键。我们主要论述极化微波辐射计的原理、系统设计、系统测试及误差分析几个部分内容。文中首先介绍了极化辐射计的实现原理、分类及其各种类型极化辐射计的特点,然后对极化辐射计实现的关键技术进行分析,其中包括系统实现及其应用方面的考虑。重点论述目前我们数字相关辐射计的系统实现原理和设计方案。最后给出系统的测试方案,对于系统的主要技术指标的含义及其不确定性进行分析。 遥感的定量应用需要准确的测量数据,因此遥感器的定标就成为一个重要的研究内容。传统的定标方法只产生非极化信号。极化辐射计要确定每个通道对于所有Stokes参数的灵敏度,因此必需使用其它的方法对它进行定标。为了能够完全定标,也就是要反演出不同通道之间的串扰项,需要的输入信号要多于了两个,而且信号之间是线性独立的。尽管传统的两点定标方法也可以用于极化辐射计定标,但是它不能知道不同极化之间串扰的大小。文中首先从定标的概念和分类入手,给出了三极化和四极化的定标方程,然后分析了各种定标方法的原理,其中包括被动极化定标标准的设计原理、主动极化定标标准的原理和实现过程、接收机的内定标方法、大气定标、低端替代定标方法等。最后针对数字极化辐射计,分析了其定标的详细实现过程,并且对于极化辐射计的定标精度和误差分配进行了论述。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P714.2

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘璟怡;王振占;殷晓斌;姜景山;;一种针对Windsat极化辐射计的海面风场反演方法[J];遥感技术与应用;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 殷晓斌;海面风矢量、温度和盐度的被动微波遥感及风对温盐遥感的影响研究[D];中国海洋大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李莉,朱元竞,赵柏林;由实测小时雨量预报地星通信雨致衰减的方法研究[J];电波科学学报;1997年01期
2 何杰颖;张升伟;;地基和星载微波辐射计数据反演大气湿度[J];电波科学学报;2011年02期
3 张昕,刘月巍,王斌,季仲贞;Parallel Computing of a Variational Data Assimilation Model for GPS/MET Observation Using the Ray-Tracing Method[J];Advances in Atmospheric Sciences;2004年02期
4 陈洪滨;测量云液水柱含量的一个设想[J];大气科学;2002年05期
5 丁伟钰;万齐林;;“珍珠”台风卫星红外通道亮温的数值模拟[J];大气科学;2008年03期
6 姚建铨;汪静丽;钟凯;王然;徐德刚;丁欣;张帆;王鹏;;THz辐射大气传输研究和展望[J];光电子.激光;2010年10期
7 桂良启;张祖荫;郭伟;;3mm波段天空亮温的计算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年12期
8 罗轶;黄婉霞;罗孜怡;;Attenuation of terahertz transmission through rain[J];Optoelectronics Letters;2012年04期
9 李乐乐;管磊;陈锐;;基于星载微波辐射计的海洋大气参数反演算法研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2006年S1期
10 扈培信;范陈清;王进;王晶;;基于NCEP数据进行高度计湿对流层校正的探讨[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 胡飞;倪炜;董健;何方敏;陈良兵;李青侠;朱耀庭;;复杂天气对地基毫米波辐射计探测的影响[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
2 吴礼;刘亚旭;彭树生;韩晓明;;用于目标辐射特性测量的W波段辐射计系统[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
3 丁伟钰;万齐林;陈子通;黄燕燕;张诚忠;;有云条件下HIRS/3资料的同化及其对“珍珠”台风的影响[A];中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 崔海霞;太赫兹波传输及传感若干问题的研究[D];长春理工大学;2011年
2 汪静丽;太赫兹波传输及光子晶体光纤温度传感的研究[D];天津大学;2011年
3 杨瑞科;对流层地—空路径电磁(光)波传播的若干问题研究[D];西安电子科技大学;2003年
4 刘璟怡;全极化微波辐射计定标和风场反演若干问题研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
5 吴露露;基于微波热辐射及空间谱估计的隐身目标探测方法研究[D];华中科技大学;2009年
6 马刚;FY3大气垂直探测器辐射资料的同化应用研究[D];兰州大学;2008年
7 熊祖彪;综合孔径微波辐射探测的统计特性研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵月凤;微波临边探测仪系统研究与设计[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
2 曹俊;被动毫米波微干涉焦平面关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
3 兰飒;太赫兹通信系统初步仿真与实验技术研究[D];浙江大学;2012年
4 漆成莉;FY-3A气象卫星红外分光计透射率计算及大气参数模拟反演试验[D];中国气象科学研究院;2004年
5 黄骁麒;微波辐射计外定标方法研究[D];国家海洋技术中心;2008年
6 潘东旺;8mm波段目标辐射特性研究[D];华中科技大学;2007年
7 吴竹;太赫兹波通信系统仿真技术研究[D];浙江大学;2010年
8 张栓晓;降雨环境中Ka频段数字卫星通信系统性能研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 刘亚旭;大气毫米波辐射特性及应用研究[D];南京理工大学;2010年
10 周玉驰;地基多通道微波辐射计反演大气温湿廓线的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金亚秋;星载微波SSM/I对南中国海海面遥感的辐射特征及其风场反演[J];地球物理学报;1998年01期
2 金亚秋,张南雄,黄润恒,王毅;星载微波ERS-1和多通道SSM/I观测海洋的相关性和随机粗糙面复合模型的数值模拟[J];地球物理学报;1999年04期
3 逄爱梅,孙元福;海面微波辐射特性测量与分析[J];黄渤海海洋;2000年01期
4 徐青,刘玉光;Fresnel反射率的一个新公式及其在海洋遥感中的应用[J];中国科学(D辑:地球科学);2003年11期
5 宋敬,逄爱梅;海面风速微波辐射测量[J];青岛大学学报(自然科学版);2000年01期
6 肖志辉,张祖荫,郭伟;地基、空基、星基微波辐射计定标技术概览[J];遥感技术与应用;2000年02期
7 李芸,王振占;“神舟4号”飞船微波辐射计亮温反演海面温度、风速和大气水汽含量[J];遥感技术与应用;2005年01期
8 吴永森;遥感在水面薄层研究中应用的可行性分析及其验证[J];遥感技术与应用;1994年04期
9 郭凤莲,赵仁宇,王维滨;无源微波遥感技术在海冰测厚中的应用研究[J];遥感学报;2000年02期
10 雷震东,曾原,林士杰,廖连常;航空微波遥感海水盐度的研究[J];宇航学报;1992年02期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 扈培信;范陈清;王进;王晶;;基于NCEP数据进行高度计湿对流层校正的探讨[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年S1期
2 陆文;严卫;施健康;任建奇;;一种适用于WindSat的地理定位方法[J];遥感技术与应用;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张英浩;毫米波被动双极化探测及相控阵扫描关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
2 刘璟怡;全极化微波辐射计定标和风场反演若干问题研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林明森,郑淑卿,孙瀛;一种新的海洋风场反演中风向模糊排除方法研究[J];台湾海峡;1996年03期
2 周鑫;汤志亚;郭在华;;风场反演中距离圈上速度退模糊方法研究[J];成都信息工程学院学报;2009年03期
3 杨艳蓉;王振会;周海光;张沛源;;双多普勒雷达风场反演资料的同化应用试验[J];大气科学学报;2009年04期
4 赵放;冀春晓;;温州单多普勒雷达资料三维风场反演初步试验[J];浙江气象;2006年02期
5 高拴柱;矫梅燕;毕宝贵;董林;张涛;;相关法雷达反演风场在台风监测和分析中的应用[J];气象;2007年01期
6 彭霞云;闵锦忠;周振波;高斌斌;;单多普勒雷达反演风场的质量控制[J];南京气象学院学报;2007年01期
7 罗昌荣;孙照渤;魏鸣;池艳珍;;单多普勒雷达反演热带气旋近中心风场的VAP扩展应用方法[J];气象学报;2011年01期
8 周兆明;符养;;渤海GNSS-R机载测风试验及其反演结果[J];武汉大学学报(信息科学版);2008年03期
9 石燕;冯晋勤;闵爱荣;李武阶;;一次冰雹过程的多普勒雷达资料的风场反演与分析[J];暴雨灾害;2009年03期
10 林明森,孙瀛,郑淑卿;用星载微波散射计测量海洋风场的反演方法研究[J];海洋学报(中文版);1997年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王舒;钟若飞;李芹;覃梦丽;;基于AMSR-E数据的云南省干旱监测[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
2 周海光;张沛源;王玉彬;;一次混合云暴雨中尺度三维动力结构特征的双多普勒雷达研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“地球气候和环境系统的探测与研究”分会论文集[C];2003年
3 黄涛;苏涛;沙雪松;;基于双/多基地气象雷达实现风场反演[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 周琳琳;康建成;益建芳;张小伟;;被动微波遥感与南极海冰[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
5 王峰云;唐民;;2001年5月17日上海中等降水过程的中尺度分析[A];首届长三角气象科技论坛论文集[C];2004年
6 赵放;;温州单多普勒雷达资料三维风场反演初步实验[A];第二届长三角气象科技论坛论文集[C];2005年
7 陈水森;陈修治;陈伟琦;苏泳娴;李丹;;基于AMSR-E的LST简单提取方法——以2008南方雪灾广东区域为例[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
8 莫月琴;刘黎平;徐宝祥;;双基地雷达的风场反演及精度估测[A];中国气象学会2006年年会“气象雷达及其应用”分会场论文集[C];2006年
9 邵伟增;孙建;管长龙;;SAR图像反演风场的研究[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
10 王峰云;唐民;;2001年5月17日上海中等降水过程的中尺度分析[A];首届长三角科技论坛——气象科技发展论坛论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王振占;海面风场全极化微波辐射测量[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2005年
2 刘璟怡;全极化微波辐射计定标和风场反演若干问题研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
3 郑兴明;东北地区土壤湿度被动微波遥感高精度反演方法研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
4 莫月琴;双基地多普勒天气雷达探测理论及应用分析研究[D];中国气象科学研究院;2005年
5 刘秉义;车载测风激光雷达性能优化和风场反演[D];中国海洋大学;2008年
6 马媛;新疆土壤湿度的微波反演及应用研究[D];新疆大学;2007年
7 殷晓斌;海面风矢量、温度和盐度的被动微波遥感及风对温盐遥感的影响研究[D];中国海洋大学;2007年
8 张成;干涉式成像微波辐射计遥感图像的模拟与成像分析[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
9 任永政;从卫星TerraSAR-X图像反演海面风场和海表流场方法研究[D];中国海洋大学;2009年
10 林文明;星载扇形波束扫描微波散射计系统研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李芹;青藏高原地区主被动微波遥感联合反演土壤水分的研究[D];首都师范大学;2011年
2 李杰;单多普勒雷达风场反演(VAD)技术的研究[D];南京气象学院;2004年
3 卫炜;基于主被动微波遥感联合的土壤水分监测研究[D];中国农业科学院;2012年
4 程浩;多普勒雷达信号处理算法研究及软件开发[D];南京工业大学;2004年
5 卢新玉;基于被动微波遥感的北疆地区积雪深度反演[D];新疆师范大学;2011年
6 王俊;单多普勒天气雷达反演二维风场的方法研究[D];中国海洋大学;2004年
7 庄薇;新疆地区对流系统三维中尺度动力和热力场结构研究[D];中国气象科学研究院;2006年
8 宋新改;神经网络反演散射计风场算法的研究[D];中国海洋大学;2005年
9 孟霖达;利用AMSR-E数据反演地表温度[D];吉林大学;2007年
10 韩念龙;利用AMSR-E数据反演裸露地表土壤水分[D];吉林大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026