检索结果-内蒙古大学图书馆

遥感学报 2005年第5期9卷 531-536页

作者：张钟军孙国清北京师范大学遥感与地理信息系统研究中心遥感科学国家重点实验室北京100875 马里兰大学

提出了一种估计覆盖植被的地表亮度温度模型。模型中的植被看作是不同大小和朝向的离散散射体如叶、茎、杆构成。植被层内的体散射以及植被与地表之间的多次散射采用了双矩阵法(M atrix Doub ling)计算,地表辐射采用了积分方程模型(Inte... 详细信息

提出了一种估计覆盖植被的地表亮度温度模型。模型中的植被看作是不同大小和朝向的离散散射体如叶、茎、杆构成。植被层内的体散射以及植被与地表之间的多次散射采用了双矩阵法(M atrix Doub ling)计算,地表辐射采用了积分方程模型(Integral Equation M ethod)。较高频率上的模拟结果显示植被的辐射是主要的,植被对地表辐射的衰减作用较明显。模拟的亮度温度跟SGP99机载C波段以及AMSR-E的X和Ku波段实测数据相比接近一致。

关键词：亮度温度多次散射积分方程模型零阶模型

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随机粗糙面电磁散射的统计积分方程模型

随机粗糙面电磁散射的统计积分方程模型

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第二届微波遥感技术研讨会

作者：杜阳孔金瓯闫文哲王卓远国际电磁科学院浙江大学分院浙江大学紫金港校区麻省理工大学电子工程与计算机科学系国际电磁科学院浙江大学分院浙江大学紫金港校区国际电磁科学院浙江大学分院浙江大学紫金港校区

粗糙面电磁散射的传统模型是小扰动方法（SPM）和基尔霍夫近似（KA）,前者适用于粗糙程度较小的粗糙面,而后者则适用于平均表面曲率的较大的表面。为了涵盖这两个模型的有效区域间的空白带,近年来出现了一些联合模型,其中包括积分方程... 详细信息

粗糙面电磁散射的传统模型是小扰动方法（SPM）和基尔霍夫近似（KA）,前者适用于粗糙程度较小的粗糙面,而后者则适用于平均表面曲率的较大的表面。为了涵盖这两个模型的有效区域间的空白带,近年来出现了一些联合模型,其中包括积分方程模型（IEM）,小斜坡近似方法（SSA）,算子扩展模型（OEM）等。对于陆地粗糙面,因IEM能提供较准确的前向及后向散射系数而被广泛应用。

关键词：粗糙面电磁散射统计特性积分方程模型

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超电大复杂目标太赫兹散射特性建模微波方法延拓研究

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雷达学报(中英文) 2018年第1期7卷 108-118页

作者：陈珲徐亮张言明周小阳崔铁军东南大学信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室

微波方法到太赫兹散射特性建模的延拓面临两个关键的科学问题研究,其一是材料响应特性延拓,包括金属属性向合金属性过渡导致Drude模型无法准确描述,以及介质材料在太赫兹频段的响应模型研究;其二是表面随机粗糙结构、以及复杂细微精细... 详细信息

微波方法到太赫兹散射特性建模的延拓面临两个关键的科学问题研究,其一是材料响应特性延拓,包括金属属性向合金属性过渡导致Drude模型无法准确描述,以及介质材料在太赫兹频段的响应模型研究;其二是表面随机粗糙结构、以及复杂细微精细结构在太赫兹频段下的散射行为建模方法的延拓研究。微波频段下可视同为光滑的金属表面在太赫兹频段可能呈现出表面微粗糙特性。此外,针对含介质涂覆或全介质表面太赫兹散射特性的建模,需要结合随机边界散射理论,建立多层描述模型,以涵盖其中的面散射和体散射现象。该文首先采用积分方程方法描述和分析了金属粗糙表面的太赫兹散射规律,与实测数据吻合较好。其次,对于含涂覆或介质材料的目标表面,除表面粗糙的影响外,材料内部的微小粒子成分(如碳粉、石墨、金属粉等)的电尺寸与太赫兹波长相比拟,实验显示其体散射贡献不可忽视。该文尝试用矢量辐射传输理论与积分方程方法结合的多层模型来描述含介质材料表面的散射特性,很好地解释了实测规律。最后,该文提出基于"半确定性"描述的射线追踪高频算法,实现了复杂目标表面相干和非相干散射特性的一体化快速建模,为超电大复杂目标太赫兹散射特性的建模分析提供有效手段。

关键词：太赫兹散射辐射运输理论积分方程模型

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卧式储油罐罐容表标定的数学模型研究

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计量学报 2012年第3期33卷 236-239页

作者：钟桦王朝重庆科技学院重庆401331

针对卧式储油罐罐体发生纵向倾斜和横向偏转引起油面位置的3种不同高度,分别建立了储油体积与油位高度以及倾斜角度和偏转角度之间的积分方程,并给出罐体变位后的储油体积标定值.结果表明:该模型比较全面地反应了实际状况,为储油罐发生... 详细信息

针对卧式储油罐罐体发生纵向倾斜和横向偏转引起油面位置的3种不同高度,分别建立了储油体积与油位高度以及倾斜角度和偏转角度之间的积分方程,并给出罐体变位后的储油体积标定值.结果表明:该模型比较全面地反应了实际状况,为储油罐发生变位后的罐容表重新制定提供了一种可行的方法.

关键词：计量学卧式储油罐罐容表积分方程模型

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基于神经网络方法的极化雷达地表参数反演

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遥感学报 2002年第6期6卷 451-455页

作者：杨虎郭华东王长林李新武岳焕印中国科学院遥感应用研究所遥感信息科学重点实验室北京100101

人工神经网络（Artificial　Neural　Network）是一个由独立处理单元以一定拓扑结构高度连接而成的并行分布式信息处理结构,适于解决各种非线性问题。积分方程（Integrated　Equation　Model）单散射模型可模拟各种地表参数条件下裸露... 详细信息

人工神经网络（Artificial　Neural　Network）是一个由独立处理单元以一定拓扑结构高度连接而成的并行分布式信息处理结构,适于解决各种非线性问题。积分方程（Integrated　Equation　Model）单散射模型可模拟各种地表参数条件下裸露地表后向散射系数。以IEM为基础生成训练数据,用L波段和C波段SIR-C HH,VV极化单散射后向散射系数数据为神经网络输入,通过后向反馈（BP）神经网络模型可同时反演得到裸露地表条件下地表介电常数、地表相关长度和均方根高度等地表参数。

关键词：极化雷达积分方程模型 BP神经网络地表参数反演微波遥感土壤水分

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一种裸露土壤湿度反演方法

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测绘科学 2016年第2期41卷 11-14页

作者：张清河徐飞朱国强三峡大学理学院湖北宜昌443002 武汉大学电子与信息学院武汉430079

针对目前土壤湿度反演方法研究较少且缺少实时性的现状,该文提出一种土壤湿度反演方法——最小二乘支持向量机技术。以积分方程模型为正向算法,数值模拟不同雷达参数(频率、入射角及极化)下后向散射系数随土壤含水量和地表粗糙度的变化... 详细信息

针对目前土壤湿度反演方法研究较少且缺少实时性的现状,该文提出一种土壤湿度反演方法——最小二乘支持向量机技术。以积分方程模型为正向算法,数值模拟不同雷达参数(频率、入射角及极化)下后向散射系数随土壤含水量和地表粗糙度的变化情况。经过数据敏感性分析,选取C-波段和X-波段、小入射角下的同极化后向散射系数作为支持向量回归的训练样本信息;经过适当的训练,利用支持向量回归技术对土壤含水量进行了反演研究;并考虑通过多频率、多极化、多入射角数据的组合,消除地表粗糙度的影响,提高反演精度。模拟结果表明,该方法反演土壤湿度具有较高的精度和较好的实时性;同时,与人工神经网络方法的结果比较,证明了该方法的有效性,为土壤湿度的反演研究提供了一种方法。

关键词：积分方程模型土壤湿度反演最小二乘支持向量机人工神经网络

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多源时序SAR数据土壤水分反演研究

多源时序SAR数据土壤水分反演研究

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作者：张祥中国矿业大学

学位级别：博士

土壤水分是地表过程中的关键变量,在全球能量平衡、水循环及气候变化研究中扮演重要的角色。土壤水分是农作物生长的基本条件,同时也是作物长势监测、估产及旱情监测的重要参数。因此,土壤水分时空动态估计和描述对水文、生态和农业具... 详细信息

土壤水分是地表过程中的关键变量,在全球能量平衡、水循环及气候变化研究中扮演重要的角色。土壤水分是农作物生长的基本条件,同时也是作物长势监测、估产及旱情监测的重要参数。因此,土壤水分时空动态估计和描述对水文、生态和农业具有重要的意义。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天时、全天候数据获取的能力,且雷达后向散射信息对土壤介电特性响应敏感,被广泛应用于土壤表面水分监测和反演研究。然而,雷达后向散射信息受到多个因素的共同作用,包括雷达系统参数、土壤介电常数、表面粗糙度和植被覆盖,因此实现土壤水分的精确反演需要有效去除土壤表面粗糙度和植被覆盖等因素的影响。该论文基于多时相Radarsat-2,Terra SAR-X和Sentinel-1A影像及相应的现场实测数据,对河北邯郸农田区域和宁夏盐池半干旱区域土壤表面水分进行反演研究。综合多极化、多波段和多时相SAR数据降低或去除表面粗糙度对雷达后向散射信息的影响,进而利用经验、半经验和理论模型进行土壤水分反演研究,结合现场实测数据对不同土壤水分反演方法进行评定分析。论文主要研究成果概括为以下几个方面:(1)全极化SAR数据土壤水分反演研究,提出了结合特征降维的多参数土壤水分反演方法。基于全极化SAR数据提取的雷达后向散射系数和极化参数,结合PCA特征降维方法和最小均方根误差准则,获取适用于不同实验区土壤水分反演的最优特征参数,进而用于估算土壤表面含水量。该方法充分利用了全极化数据散射信息丰富的特点,且有效去除了特征参数之间的信息冗余。(2)多波段SAR数据土壤水分反演研究。基于经验模型发展了结合C波段和X波段SAR数据的裸露农田土壤水分反演方法,利用不同波段SAR数据有效表征影响雷达后向散射信息的土壤表面参数,降低表面粗糙度的影响,结果表明多波段SAR数据的应用能够不同程度地提高土壤水分反演精度。针对植被覆盖对雷达后向散射信息的影响,发展了基于多波段SAR数据的结合水云模型和CIEM模型的土壤水分反演方法,在植被覆盖农田获得了可靠的土壤水分信息。(3)基于理论模型分析了不同传感器SAR数据在裸露地表土壤水分反演中的应用。针对表面粗糙度的影响,提出了基于IEM和CIEM模型的多源SAR数据土壤水分反演方法,有效克服了观测量少于未知参数的“病态”反演问题,在无需先验信息的条件下实现土壤水分的求解,在此基础上引入代价函数分布图评定反演结果的收敛性与唯一性。(4)基于IEM模拟数据分析了雷达后向散射系数差(d B)与土壤表面水分变化之间的关系,对于表面粗糙度恒定的裸露地表,土壤水分变化与雷达后向散射系数变化之间表现高度的相关性,验证了变化检测模型的合理性。在此基础上,利用河北邯郸农田实验区现场实测数据以及时序Radarsat-2和Sentinel-1A影像进行土壤水分变化检测分析,验证了在表面粗糙度变化较小的情况下,雷达后向散射系数差能够有效表征土壤水分的变化,进而可以利用时序SAR数据估算土壤水分变化信息。(5)融合时序Radarsat-2和Sentinel-1A数据的土壤水分反演研究。首先利用模拟数据以及时序SAR影像和实测数据评定验证Alpha模型的合理性,然后基于时序SAR数据利用Alpha比值模型去除表面粗糙度贡献,构建有效的观测方程组,结合土壤水分约束条件求解不同时相土壤含水量。针对观测方程少于未知参数的欠定方程组求解问题,提出了融合多源时序SAR数据的土壤水分反演方法,利用近同步获取的时序Radarsat-2和Sentinel-1A数据构建有效观测方程,将欠定方程组的求解转换为超定方程组求解,提高土壤水分反演的可靠性,结合现场实测数据验证了该方法的有效性。

关键词：土壤水分合成孔径雷达多传感器多时相变化检测积分方程模型

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覆盖植被的地表微波辐射模型研究

覆盖植被的地表微波辐射模型研究

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作者：张钟军北京师范大学

学位级别：博士

该文的研究重点是发展了一套适合多种频率的亮度温度模型.该文首先对微波遥感中的基本原理和目前的微波遥感模型进行了概括和总结,并针对ω-τ模型的限制,根据辐射传输理论,提出了把基于光线跟踪原理的双矩阵(Matrix Doubling)算法运用... 详细信息

该文的研究重点是发展了一套适合多种频率的亮度温度模型.该文首先对微波遥感中的基本原理和目前的微波遥感模型进行了概括和总结,并针对ω-τ模型的限制,根据辐射传输理论,提出了把基于光线跟踪原理的双矩阵(Matrix Doubling)算法运用到解决覆盖植被的地表辐射问题中,从而可以在更广的频率范围内充分考虑植被内部,以及植被与地表之间多次散射问题.其核心思想是,为解决植被内部的多次散射问题,把植被层分割成许多无限薄的子层,穿过薄子层的散射认为是单次的,并且可以用离散的植被模型得到.同时为考虑各个方向上的散射,把入射角分割成很多份角度间隔.对于任一种入射角度,相邻的无限薄子层之间产生的多次散射,可以用光线跟踪法得到.当两个相邻薄子层合二为一使厚度加倍后,不断重复以上过程就可以得到植被层包含多次散射的体散射.本文的第二章介绍了被动微波辐射传输方程,有助于认识微波辐射的产生根源以及近似解.第三章描述了考虑植被散射体大小和朝向特性的离散植被模型,利用该模型能够从理论上准确计算植被的单散射反照率和衰减特性.这些结果既可用于Matrix Doubling算法中,也可以消除土壤水分反演方程中的未知量.第四章对地表散射模型进行了概述,重点介绍了该文采用的IEM模型,并验证了散射系数和传输系数.第五章详细阐述了Matrix Doubling算法的基本原理,并进行了数值模拟.最后一章是对本文发展的微波辐射模型进行的验证,对结果进行的讨论,并指出存在的问题.

关键词：亮度温度 Matrix Doubling 微波辐射积分方程模型 AMSR-E 单散射反照率

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2011年研究生建模竞赛B题的评阅综述

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数学的实践与认识 2012年第14期24卷 212-217页

作者：周国标上海交通大学理学院数学系上海200240

本题从一项科研项目中提炼、并结合目前成为关注热点的隐身技术而设计,侧重于数学建模.结合题中的2个问题,可以抽象出3个平时比较少见的数学模型:几何模型,反射投影模型和积分方程模型.在竞赛中,前2个模型都有部分同学正确地得出,可惜的... 详细信息

本题从一项科研项目中提炼、并结合目前成为关注热点的隐身技术而设计,侧重于数学建模.结合题中的2个问题,可以抽象出3个平时比较少见的数学模型:几何模型,反射投影模型和积分方程模型.在竞赛中,前2个模型都有部分同学正确地得出,可惜的是,问题2所要求的积分方程模型,在近500份答卷,却无人得出,甚为遗憾.问题2属于一个需要同时确定数个彼此关联影响的函数的问题,处理这样问题的基本方法是建立以这些函数为变量的方程组,在这里由于确定相互影响的定量关系必须用积分,所以最终得出的是一个积分方程组.微分积分是大学数学中最基本最重要的概念和方法,由此不难看出,我们的基础教育中的弊病与问题,这需要引起有识之士们的反思.

关键词：几何模型代数模型积分方程模型

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基于多时相SAR的IEM和Oh模型地表土壤含水率反演与融合

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地理与地理信息科学 2021年第6期37卷 24-31页

作者：黄对刘九夫张建云王文崔巍南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

基于水云模型分析植被后向散射系数的影响,采用考虑组合粗糙度定标的积分方程模型(IEM)与Oh模型,在不利用实测土壤含水率的前提下,建立基于多时相多极化SAR影像的IEM和Oh模型地表土壤含水率反演方法,以2004年5期Walnut Gulch流域ENVISAT... 详细信息

基于水云模型分析植被后向散射系数的影响,采用考虑组合粗糙度定标的积分方程模型(IEM)与Oh模型,在不利用实测土壤含水率的前提下,建立基于多时相多极化SAR影像的IEM和Oh模型地表土壤含水率反演方法,以2004年5期Walnut Gulch流域ENVISAT-ASAR影像为例,采用加权平均、算术平均两种融合方法对两种模型的3期反演结果进行融合。结果表明:1)流域植被覆盖度低,各地类在植被去除前后的土壤含水率差值多期均值多在0.002 cm^(3)/cm^(3)以下,植被对反演结果的作用不显著;2)基于IEM、Oh模型反演的0720期、0805期、0824期土壤含水率的时空分布较一致,基于IEM模型反演的0714期与0818期土壤含水率较低,基于Oh模型的反演方法受影像极化方式制约,0714期、0818期土壤含水率的空间连续性差;3)基于IEM模型反演结果的均方根误差(RMSE)与偏差(Bias)低于Oh模型,其中0805期土壤含水率存在低估,而Oh模型反演结果在各期存在不同程度高估;4)考虑数据权重的加权平均方法优于算术平均方法,两种方法融合后的RMSE值降低了0.003~0.065 cm3/cm3,0720期、0805期两种方法的融合结果均改进了IEM模型反演结果偏低、Oh模型反演结果偏高的不足。该研究可为基于多时相SAR的多模型/方法土壤含水率反演以及多时相高精度土壤含水率获取提供参考。

关键词：土壤含水率积分方程模型 Oh模型合成孔径雷达融合

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