土壤含水量作為陸表生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)的重要組成部分,能夠影響土壤性質(zhì)和植被生長(zhǎng),從而對(duì)土壤侵蝕和水土流失產(chǎn)生影響。對(duì)土壤濕度進(jìn)行遙感定量反演,便于短時(shí)間內(nèi)獲取大面積的土壤水分分布信息,以對(duì)土壤含水量的時(shí)空分布特性進(jìn)行分析,為水土保持工作的開(kāi)展、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)、水資源的可持續(xù)利用提供一定的理論依據(jù)和指導(dǎo)。極化合成孔徑雷達(dá)（Polarimetric SAR,PolSAR）具有全天時(shí)、全天候、對(duì)地物有一定穿透性、對(duì)地物幾何特征和地表土壤水分十分敏感等突出優(yōu)勢(shì),能夠記錄地物目標(biāo)完整的極化散射信息,從而提高地物目標(biāo)分類的精度。然而,植被體散射和地表粗糙度對(duì)雷達(dá)后向散射系數(shù)的影響,降低了地表土壤濕度反演的精度,限制了土壤濕度反演模型的推廣應(yīng)用。本文以河北省保定市定興縣為研究區(qū),獲取了該區(qū)域2013年3⁶四個(gè)月份的Radarsat-2全極化SAR影像和2013年4⁶三個(gè)月份的Landsat-8準(zhǔn)同步光學(xué)遙感影像,并對(duì)植被參數(shù)、土壤重量含水量、土壤體積含水量、地表粗糙度參數(shù)等進(jìn)行了同步實(shí)地測(cè)量。借助于ENVI5.3、ArcGIS10.1、MATLAB 2004a... 

【文章來(lái)源】：西華師范大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)流程圖

式(21-1)式中， 為雷達(dá)后向散射系數(shù)； 為雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)集，其中 代表入射波波長(zhǎng)，代表入射角， 代表極化方式， 代表入射頻率； 為地表幾何參數(shù)集，其中 代表土壤濕度， 代表地表粗糙度， 代表植被參數(shù) 因此，SAR 反演土壤濕度需要知道土壤和植被的介電常數(shù) 地表特征 植被幾何特征及相關(guān)的散射測(cè)量參數(shù) 2.1.1 地表粗糙度地表粗糙度一直都是微波遙感領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，是雷達(dá)后向散射系數(shù)的主要影響因素之一，也是 SAR 定量反演地表參數(shù)的難點(diǎn) 當(dāng)電磁波入射到光滑表面時(shí)，產(chǎn)生的反射稱為鏡面反射；當(dāng)電磁波入射到粗糙表面時(shí)，鏡向部分稱為反射或相干分量，其余方向上稱為散射或非相干分量[86] 微波散射模型中的地表通常是靜態(tài)的隨機(jī)起伏表面，包括周期性基準(zhǔn)表面和平均常值基準(zhǔn)表面[87, 88]，如圖 2-1 所示

圖 2-2 不同地表粗糙度的輻射方向圖Fig.2-2 Radiation pattern of different surface roughness由圖 2-2 可知，光滑表面只包含反射部分，隨著地表粗糙程度的增加，反射部分逐漸減少，散射部分逐漸增多，在極粗糙的地表情況下，輻射方向圖趨近于只包含反射部分的朗伯表面 一般情況下，可用均方根高度 相關(guān)長(zhǎng)度和自相關(guān)函數(shù)來(lái)定義地表粗糙度特征，均方根高度和相關(guān)長(zhǎng)度能夠從水平和垂直兩個(gè)方向上表征地表粗糙度 2.1.1.1 表面均方根高度 s令某一表面位于平面 x-y 內(nèi)，某一點(diǎn)(x,y)的高度為 z，在表面上取具有統(tǒng)計(jì)意義代表性的一塊 Lx-Ly，并令這塊平面的中心處于原點(diǎn)，則該表面的平均高度為[67, 87]：式(21-2其二階矩為：式(21-3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3482631