玉米地微波散射特性研究：基于相干模型与ASAR数据

"这篇论文是2008年发表在北京师范大学学报（自然科学版）的一篇科研成果，主要探讨了基于微波一阶相干散射模型改进后针对玉米作物的新型相干散射模型。该模型利用物理光学（PO）和无限长介电圆柱体近似方法来计算玉米叶片和秆的单散射体矩阵，并考虑了不同散射机制间的相干分量。论文通过实测数据和ASAR（先进合成孔径雷达）图像对模型进行验证，同时分析了误差来源。研究受长江学者和创新团队发展计划资助，对于理解和预测玉米地的微波后向散射特性具有重要意义。" 本文的核心知识点包括： 1. **相干散射模型**：这是一种基于物理理论的微波植被模型，它可以更准确地描述电磁波与地表交互的过程。相比经验模型和半经验模型，理论模型能更深入地反映物理机制。 2. **物理光学（PO）和无限长介电圆柱体近似**：这些是用于计算玉米作物单个散射体矩阵的方法。PO理论考虑了光波在复杂环境中的传播和相互作用，而无限长介电圆柱体近似则简化了复杂形状的几何特性，以便于计算。 3. **相干分量**：论文中强调了不同散射机制间的相干效应，这是农作物同一植株内散射体紧密排列导致的现象，与传统的非相干散射模型形成对比。 4. **ASAR（先进合成孔径雷达）数据**：这是一种多角度、多时相的遥感技术，用于监测玉米地在生长周期内的变化。ASAR数据的使用增强了模型验证的精度和全面性。 5. **误差分析**：论文不仅构建了模型，还进行了实地验证和误差分析，以了解模型在实际应用中的表现和可能的误差来源，这对于模型的优化和改进至关重要。 6. **农作物微波散射模型**：文中特别提到了Chiu和Yueh等人的工作，他们的模型考虑了植物内部不同散射体间的相互作用，这为本研究提供了理论依据。 7. **多次散射贡献和介质中粒子间的相互作用**：基于DBA方法的相干散射模型考虑了这些复杂的物理现象，能够更全面地预测农作物的后向散射系数和发射率。 这篇论文为理解和模拟玉米地的微波散射特性提供了一个新的理论框架，并通过实证研究证明了其有效性。这在农业遥感、作物生长监测、产量预测等领域具有广泛的应用价值。