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植被介电特性研究

作　者: 鲜春林
导　师: 童玲
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术与仪器
关键词: 复介电常数矩形波导法同轴探针法植被介电特性介电模型
分类号: Q948.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 24次
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内容摘要

微波在遥感领域能如此迅速地发展,是由于其在地球资源与环境信息获取上的先进与不可替代性。怎样把地物信息从微波遥感得到的数据中有效地提取出来具有十分重要的意义。微波介电特性作为微波遥感机理研究的重要内容,也是散射机理研究和电磁参数反演的基础。本文从理论和实验两方面对典型地物与植被的微波介电特性进行了研究,包括测量方法研究、介电模型建立以及实验测量分析。论文首先对微波测量相关理论进行介绍,并在此基础上展开研究。文中对室内介电常数测量系统进行了总结。概述了实验室现有的波导测量系统和同轴探针测量系统,其中波导法能够快速方便的测量固体样本的介电常数,特别是针对低损耗样品,如有机玻璃、土壤、植被等,该方法精度很高；而同轴探针测量系统适合于高损耗介质测量,尤其适合于液体物质,如水、盐水、海水、油等的介电常数测量。本文重点对微波测量实际应用和传统波导传输／反射法存在的问题进行算法改进,包括定位误差校正、同轴波导校准、间隙误差校正、三个方程联合计算和料盒分析方法方面进行了研究。论文中对实验室内各测量系统进行了介绍,并运用各系统针对适用的范围进行了介电常数测量,对测量结果进行分析总结,最后对测量系统的优缺点以及影响测量结果的因素进行了总结,对实验过程中应注意的事项与实验前的准备做了详细的说明。论文重点研究了植被的微波介电特性,对水稻、小麦、胡豆、校园草皮等的介电常数进行了测量。详细分析其复介电常数与频率、含水量、成分等各种因素的关系和规律。用理论对测量结果进行了验证,在Ulaby玉米模型的基础上对其他植被介电模型进行改进,并分析测量结果与模拟值之间的差异以及产生这些差异的原因,为针对不同植被建立更准确的经验模型提供了基础和重要依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-15
  1.1 植被介电特性研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 研究的内容  12
  1.4 论文的结构及研究方案  12-15
    1.4.1 论文研究的实施方案  12-13
    1.4.2 论文结构  13-14
    1.4.3 小结  14-15
第二章相关理论基础  15-22
  2.1 微波测量的特点  15
  2.2 介电常数测量中的重要参数  15-19
    2.2.1 频率  15-16
    2.2.2 S参数  16-18
    2.2.3 驻波比  18
    2.2.4 阻抗  18-19
  2.3 影响介电特性的因素  19-21
    2.3.1 介电常数与电磁场的联系  19-20
    2.3.2 材料的介电特性  20-21
  2.4 小结  21-22
第三章地物室内介电常数测量  22-42
  3.1 探针测量系统  22-24
    3.1.1 探针测量系统简介  22-23
    3.1.2 测量原理及计算  23-24
    3.1.3 探针测量系统适用范围  24
  3.2 探针测量实验  24-32
    3.2.1 纯水  24-28
    3.2.2 盐水  28-30
    3.2.3 海水  30-31
    3.2.4 土壤  31-32
  3.3 波导测量系统  32-38
    3.3.1 波导测量系统简介  32
    3.3.2 测量原理及计算  32-38
    3.3.3 波导测量系统适用范围  38
  3.4 波导测量实验  38-41
  3.5 小结  41-42
第四章植被介电特性的研究  42-63
  4.1 植被介电常数测量  42-56
    4.1.1 测量方案  42
    4.1.2 样本准备  42-44
    4.1.3 介电常数测量实验  44-55
      4.1.3.1 小麦  44-48
      4.1.3.2 水稻  48-50
      4.1.3.3 胡豆  50-52
      4.1.3.4 草皮  52-55
    4.1.4 结论分析  55-56
  4.2 植被介电模型  56-62
    4.2.1 植被介电模型  56-57
    4.2.2 经验模型建立  57-62
  4.3 小结  62-63
第五章总结与展望  63-65
  5.1 总结  63
  5.2 问题与展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-73
攻硕期间取得的研究成果  73

植被介电特性研究

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