风沙地貌的电磁散射建模研究

发布时间：2023-01-15 16:48

　　风沙地貌的电磁散射特性研究对沙漠地区生态环境保护、目标识别、微波遥感监测等有重要的应用价值。它也是研究合成孔径雷达成像及识别检验算法的重要途径。 论文主要对沙地表面的电磁散射特性进行研究。首先，根据沙粒运动机制和风成理论，综合考虑沙粒的跃移运动、蠕移运动、崩塌过程，仿真模拟了Nishimori–Ouchi模型。给出了基于DEM数据的插值方法，仿真了沙地表面沙波纹模型。 然后，利用复合模型的方法，将高斯随机粗糙斜面与余弦波纹复合建立纵向沙丘和横向沙丘的电磁散射模型。利用基尔霍夫近似方法研究了它的电磁散射特性。 最后，对前面建立的沙地沙波纹表面模型进行研究分析。利用基尔霍夫近似方法研究其电磁散射特性，计算了它的后向散射系数和双站散射系数。给出了描述风沙地貌电磁散射特性的常用经验模型和基于基尔霍夫理论模型修正的角度截断模型。 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况和发展趋势
    1.3 论文结构与安排
第二章 粗糙面电磁散射近似方法
    2.1 计算电磁散射方法概述
    2.2 基尔霍夫近似（KA）
        2.2.1 驻留相位法
        2.2.2 标量近似法
    2.3 微扰法(SPM)
    2.4 小斜率近似方法(SSA)
    2.5 本章小结
第三章 随机粗糙面及沙地表面建模
    3.1 瑞利判据
    3.2 粗糙表面的统计参量
        3.2.1 高度均方根
        3.2.2 相关函数与相关长度
        3.2.3 功率谱密度
        3.2.4 均方根斜率
        3.2.5 特征函数
    3.3 随机粗糙面建模
        3.3.1 一维粗糙面建模的蒙特卡罗方法
        3.3.2 二维粗糙面建模的蒙特卡罗方法
    3.4 沙地表面的模拟
        3.4.1 沙波纹的形成机理
        3.4.2 沙面演化的离散模型--Nishimori–Ouchi 模型
        3.4.3 沙漠演化的连续模型--Anderson 模型
        3.4.4 沙漠演化的连续模型--BCRE 模型
    3.5 基于 DEM 数据的沙漠场景模拟
        3.5.1 数字高程模型
        3.5.2 数字高程模型数据特点
        3.5.3 DEM 表面建模
    3.6 本章小结
第四章 沙丘的电磁散射特性分析
    4.1 沙丘散射模型
        4.1.1 等倾角散射模型的建立
        4.1.2 后向散射系数的一般表达式
    4.2 纵向沙丘散射模型
        4.2.1 理论分析
        4.2.2 仿真分析
    4.3 横向沙丘散射模型
        4.3.1 理论分析
        4.3.2 仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 风沙地貌电磁散射特性计算分析
    5.1 风沙地貌后向散射系数经验模型
        5.1.1 γ-f模型
        5.1.2 Morchin 模型
    5.2 角度截断后向散射系数模型
    5.3 局部沙地的电磁散射特性
        5.3.1 沙波纹的电磁散射特性
        5.3.2 平坦沙地的电磁散射特性
    5.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3731265