濱海土壤微波介電特性研究.pdf

1、遙感對地觀測是地球資源與環(huán)境信息獲取的重要手段，是國家中長期科學發(fā)展規(guī)劃綱要中的優(yōu)先發(fā)展領域，其中高分辨率對地觀測系統(tǒng)已成為國家十三個重大專項之一。微波遙感作為一種全天候、全天時的遙感手段，得到了各國的普遍重視。隨著各種機載和星載微波遙感數據源的飛速發(fā)展和數據質量的不斷提高，如何從數據之中提取出有效的各種地物信息，成為微波遙感應用研究工作的重點。
　　 土壤微波介電特性研究是微波散射機理研究的主要內容之一，它是進行土壤微波遙感后

2、向散射模型研究和電磁參數反演的基礎。因此本論文分別從理論和實驗兩方面對土壤的介電特性開展了研究，首先系統(tǒng)總結了微波遙感的常規(guī)方法和手段，給出了遙感獲取地物特性參數的總體框架。在此基礎之上，圍繞土壤微波介電特性這一核心開展了系列研究。
　　 研究首先介紹和討論了土壤的各個介電特性模型，并對模型進行仿真，模擬計算了它們的介電常數隨頻率、含水量、含鹽量和溫度等的變化關系，然后再利用相對成熟的同軸線探針法測量濱海研究區(qū)土壤的介電常數，進

3、而分析比較了土壤介電特性模擬仿真和測量結果之間的各種差異，以及造成這些差異的原因。同時通過土壤微波介電實驗及實驗數據的分析，探討了現有土壤微波介電模型對于此類土壤的適用性。
　　 研究結果表明:本研究區(qū)土壤對微波的響應與事實相符合，由于土壤類型的差異顯示出一些細微的差異;Topp模型作為一個較簡單的經驗模型，從實測值與預測值的擬合結果可以看出它對本實驗的土壤類型具有較好的適用性;Dobson經驗模型在實部的預測值與實測值具有較好

4、的一致性，但是在虛部部分則有一定的差異;Hallikainen模型在不同頻率下其實部的實測值與預測值都有較好的一致性，而虛部則是在高頻段有較好的線性關系，在低頻段線性關系較差。這說明濱海土壤的特殊性質對介電常數實部模型的影響較小，但是對介電常數虛部影響較大，所以，這些模型在進行精度要求不高的大面積土壤水分宏觀動態(tài)監(jiān)測時可以加以利用，在利用介電常數虛部進行土壤鹽分研究時則需要將模型進行進一步的改進。Dobson半經驗模型的改進模型利用實驗