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1、宣臻交碩士學(xué)位論文癬乞≯一森林的電磁波散射特性研究ResearchontheElectromagneticWaveScatteringCharacteristicsoftheForest作者：王丁玉導(dǎo)師：王均宏北京交通大學(xué)2013年3月戶／聊∥／學(xué)僦姍撇用授權(quán)書I㈣黜本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，提供閱覽服務(wù)，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：王
2、丁互＼簽字日期：刎多年3月，多日中圖分類號(hào)：TN929UDC：537．8學(xué)校代碼：10004密級(jí)：公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文森林的電磁波散射特性研究ResearchontheElectromagneticWaveScatteringCharacteristicsoftheForest作者姓名：王丁玉導(dǎo)師姓名：王均宏學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)號(hào)：10120056職稱：教授學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科專業(yè)：電磁場(chǎng)與微波技術(shù)研究方向：電磁輻射與散射北京交通大學(xué)2013年3月致謝在我的導(dǎo)師王均宏教授的悉心指導(dǎo)下，我完成了本論文的研究工作。在此期間，王均宏教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影
3、響。我由衷的感激三年來王均宏老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。在科研工作中，王教授在百忙之中也會(huì)抽出時(shí)間對(duì)我論文的進(jìn)展情況進(jìn)行溝通了解，并及時(shí)地對(duì)我遇到的問題給予耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。王均宏教授對(duì)于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見。同時(shí)，在日常的學(xué)習(xí)和生活中，無論遇到什么困難，老師都是我們堅(jiān)實(shí)的后盾和慈愛的長者，給予我們很多關(guān)心和鼓舞，在此向王均宏老師表示衷心的謝意。在實(shí)驗(yàn)室工作及撰寫論文期間，感謝陳美娥、張展兩位老師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的細(xì)心管理，為我們提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，感謝李錚師兄、張沖師姐、徐唯偉師姐以及張捷俊、李大偉、王顯剛、郭驍然、楊智麗等同學(xué)對(duì)我論文中的研究工作給予的熱情幫
4、助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。另外也感謝我的父母，他們的理解和支持是我前進(jìn)的動(dòng)力，使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。中文摘要電磁波與地表物體之間的相互作用機(jī)制，是微波遙感和空間監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究中非常重要的課題。植被作為地表媒質(zhì)中不可或缺的一部分，能夠?qū)碜钥臻g和周圍發(fā)射源的電磁波重新散射出去，形成散射光斑，可被空間的遙感和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收并處理成圖像。因此對(duì)植被散射特性的研究對(duì)微波遙感和空間電磁波譜監(jiān)測(cè)有著極為重要的意義。而自然界中的植被種類及形態(tài)千差萬別，其介質(zhì)參數(shù)更是差異甚大，要想通過一個(gè)通用模型來模擬是不可能的。因此，本文從典型情況入手，以微波低端遙感和通信頻段空間(星載或機(jī)載)頻譜
5、監(jiān)測(cè)為應(yīng)用背景，對(duì)森林的電磁波散射特性進(jìn)行了較深入研究。本文以通信中典型的900MHz頻段電磁波為主要的入射波源，研究在不同入射角度的平面波照射下，幾種森林植被模型的散射情況。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新工作有：1．建立了均勻平面分層結(jié)構(gòu)的森林模型并研究了其散射特性。通過采用不同的等效介電常數(shù)，將一片森林分成由上而下的十一層。根據(jù)每一層物質(zhì)種類以及分布密度的不同，算出其等效介電常數(shù)。然后采用FDTD方法對(duì)森林模型進(jìn)行仿真計(jì)算，得到森林表面的近場(chǎng)分布，再由近遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換得出面積大小不同的森林的散射方向圖。2．建立了以單顆樹木為單元的周期性森林模型，并研究了其散射特性。將單棵樹木模型進(jìn)行周期性重復(fù)，
6、可以構(gòu)成一片面積可變的森林模型。本文選取不同的樹木參數(shù)進(jìn)行周期性重復(fù)，構(gòu)成了四種森林模型并分別對(duì)其進(jìn)行了FDTD仿真計(jì)算。通過分析對(duì)比其結(jié)果，證明了模型的有效性以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。3．對(duì)存在雪覆蓋情況下的森林的散射特性進(jìn)行了仿真計(jì)算，分析了以雪為代表的環(huán)境因素對(duì)森林散射特性的影響。與之前無雪的模型對(duì)比，森林在各個(gè)方向上的散射值都有增大的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：電磁散射；森林植被；FDTD；微波遙感；頻譜監(jiān)測(cè)分類號(hào)：TN929ABSTRACTTheinteractionmechanismbetweenelectromagneticwavesandobjectsonthesurtaceofea
7、rthisaveryImportantresearchtopicinmicrowaveremotesensingandspacemonitoring．Asallindispensablepartofsurfaceobjects，vegetationiscapableofscatteringelectromagneticwaveswhichcomefromspaceandsurroundingemissionsources·Andthescatteredflarecal
