干涉成像光谱仪切趾函数对复原光谱的影响分析

随着搭载干涉成像光谱仪HJY20-1-A的我国环境与减灾遥感卫星HJ-1A即将发射,我国干涉光谱成像研究也从实验室开始走向实用化.在干涉光谱成像过程中,切趾函数处理是干涉成像光谱仪光谱复原过程中的一个重要环节,对复原光谱的精度有着极其重要的影响.根据HJY20-1-A的参数设置,文中首先模拟了24种典型地物对应于HJY20-1-A和其它最大光程差设置的干涉成像光谱仪数据,在不同切趾函数作用下的复原光谱,结果表明Hanning函数是其中最有效、最为稳定的切趾函数,同时发现切趾函数的应用虽然可以提高复原光谱的精度,但与真实光谱仍存在一定差距,尤其对应HJY20-1-A,复原光谱的精度更加有限.在以上分析基础上,提出了基于仪器线型函数标准化的光谱复原改进算法,实验结果证实了该方法可以显著提高复原光谱精度,尤其适用于最大光程差较小的空间调制型干涉成像光谱仪.最后,就HJY20-1-A复原光谱对3种典型植被指数求解,进一步证明了该方法的有效性.     

合成孔径雷达简缩极化干涉数据的植被高度反演技术研究

该文提出了一种利用合成孔径雷达简缩极化干涉数据进行植被高度反演的三阶段方法。将全极化干涉数据处理中的相干最优方法引入简缩极化干涉数据处理,由相位最优相干系数对应的最优相位获得体去相干系数和地表相位的初始估计,利用相干区域边界提取方法更新体去相干系数,得到精确的植被高度估计值。采用欧空局提供的L波段的模拟全极化干涉数据构造简缩极化数据集,将该数据用于植被反演,反演结果验证了提出方法的有效性。     

基于分形结构的植被高阶相干散射模型研究

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。     

西溪国家湿地公园5种人工植物群落 土壤动物群落的结构与多样性

2007年5月对西溪国家湿地公园5种人工植物群落中的土壤动物群落进行了调查.结果共获得土壤动物5 569只,分别隶属于4门10纲26目,其中优势类群为真螨目和弹尾目,两者共占总捕获量的65.42%,常见类群有单向蚓目、盲蛛目、毛马陆目、幺蚰目、等足目、双尾目、双翅目、鞘翅目、膜翅目,其余类群为稀有类群.不同植物群落间土壤动物密度存在极显著差异,而类群数差异不显著.土壤动物垂直分布异质性较大.MDS排序显示,梅、垂柳和柿群落之间表现出较好的相似性,早园竹和桑群落与另4个群落之间的相似性较差,土壤动物群落排序结果与环境中的草本覆盖率相关.DG指数比H′能更好地展现土壤动物多样性.     

基于小光斑复合激光足印的植被属性研究

用机载激光测高仪对单木树冠进行自动提取和轮廓描绘,是获取森林信息的一种快速有效的方法。机载激光测高仪可通过记录回波波形来描绘单树植被冠盖等细节信息,但由于激光足印较小,很难给出树木种群的细节尺度参数,如树的冠盖大小,树径等。提出把若干小激光足印复合成大激光足印的方法,并通过高斯分解算法导出植被冠层高度,植被冠层反射率和中值能量高度等大尺度参数。实验结果表明,通过把固定数量的小光斑激光足印复合成一个大光斑激光足印的方法,能反演出更多的单树外围尺度参数,为植被垂直结构分析提供更多的可靠保证。     

植被根吸水对植被斑图的影响研究

土地沙漠化是目前世界面临的重大问题.因此,研究植被斑图对防治土壤沙漠化具有一定的实际意义.文章基于已有的植被斑图模型,建立了具有交叉扩散项的新模型,分析了该模型对应的常微分方程和偏微分方程非负常数平衡点的稳定性. 通过数值模拟验证了该模型的有效性.     

基于有向体模型的植被参数反演及室内宽带实验研究

该文对具有极化特征的植被提出一种基于有向体(OV)模型的参数反演算法,并尝试在微波暗室内构建全极化干涉合成孔径雷达半实物宽带测量系统,对模型及算法进行实验验证。根据OV模型的植被特征,以同极化之差所代表的二面角散射机理作为地形相位点的判别依据,结合计算平均值和标准差的方法反演出植被高度。接下来,在环境可控的微波暗室内构建了实验系统,采用两个高度已知的三面角对干涉基线距进行校准,提高了参数反演精度。实验结果表明：在场景的地体幅度比较大的情况下,植被反演高度与实际高度的误差仅为0.03 m,全频带内的高度反演误差不超过0.2 m,说明了反演算法的有效性。     

双基线极化干涉合成孔径雷达的植被参数提取

由于单基线极化干涉SAR技术(如三阶段法、ESPRIT算法等)反演植被参数的方法受限于具有最小地体幅度比的观测数据,影响冠层或地表有效相位中心的估计,因此往往低估植被的高度。该文通过增加另一个基线的极化干涉SAR数据在一定程度上解决单基线反演技术存在的这个缺陷,并适当改进双基线极化干涉SAR技术,降低植被参数估计的动态偏差,最后用模拟数据和实际数据验证了该方法。     

干旱区具脉冲灌溉的绿洲植被退化动力学模型分析 [英文]

本文研究干旱区具脉冲灌溉的绿洲植被退化动力学模型. 证明此模型的所有解一致完全有界. 得到此模型的绿洲植被灭绝周期解的全局渐近稳定的条件.也得到此模型持久的条件. 结论是脉冲灌溉方法为干旱区雨量减少控制绿洲植被退化提供可靠的策略基础.     

棉花微波传输特性研究

用随机分布的椭圆盘来模拟棉花叶子，以实测介电常数为基础，具体研究了棉花的衰减系数与叶子的体积比，湿度以及与电磁波的频率，入射的关系，考察了叶子的取向分布对传输特性的影响。