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基于分形结构的植被高阶相干散射模型研究
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:电子与信息学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TP722.6[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室,北京100190, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(61172017)
  • 相关项目:基于VHF/UHF双频地基雷达的土壤与植被参数建模与测试方法研究
中文摘要:

电磁波低频入射情况下,植被中散射体独立不相关的假设无效,此时应考虑散射体之间的相干效应以及近场互作用。该文提出一种基于分形结构的植被高阶相干散射模型,该模型利用分形理论生成近乎真实植被的3维几何结构,根据每个散射体的空间位置信息考虑了相干效应,应用互易定理计算了相邻散射体间高阶互作用,结合非相干的分层模型中后向散射机制划分方式,给出了各项散射机制的表达式。与机载合成孔径雷达实验数据对比,验证了模型的准确性。在针叶林仿真参数下,分析了各项散射机制对总散射效应的贡献与入射频率、角度、植被结构的关系,结果表明,低频入射条件下,稀疏植被散射模型可进一步简化从而应用于参数反演中。

英文摘要:

At low frequency, the assumption of independent scattering of the scatterers in vegetation medium is no longer valid. The coherent effect and near field interactions should be considered. In this paper, a high-order coherent scattering model for vegetation with fractal structure is presented. The fractal theory is employed to generate a realistic 3-D spatial structure of vegetation. The near field interaction between scatterers is formulated using an efficient algorithm based on the reciprocity theorem. For the coherent effect, every scatterer with a deterministic location is taken into account. The main scattering mechanisms are defined in the way of layered vegetation model, allowing better understanding of microwave interaction with trunk-crown structure. Good agreements are obtained from the comparisons of the theoretical predictions with the multifrequency and multipolarization measurement results of boreal forest. Through an extensive ground truth, theoretical analysis of the contribution of the scattering mechanisms for various frequencies, incident angles and vegetation structures is carried out. It is found that under specified conditions the vegetation scattering model can be simplified according to the main contribution scattering mechanism which can be applied to the inversion issue.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739