冰凌因為其強方向性散射以及強散射輻射亮度的散射特性,嚴重影響了衛(wèi)星對地的目標檢測識別。因此,對冰凌散射特性及其場景仿真技術(shù)方案的研究在各個領(lǐng)域尤其是軍事領(lǐng)域方面有著重要的意義。由于冰凌特殊的散射特性,針對一般下墊面的散射輻射計算方法無法應用在冰凌散射問題上。此外,在一些特殊的領(lǐng)域需要得到不同條件下的冰凌場景圖像,而衛(wèi)星對冰凌觀測在此方面存在著不足,因此需要通過仿真技術(shù)對冰凌的場景進行不同條件下的實時仿真生成。本文通過雙向反射分布函數(shù)理論以及大氣輻射傳輸理論,對冰凌的紅外散射特性進行了建模計算,并對其遙感場景進行了仿真。本文選擇的紅外波段為2.5³um,該波段范圍內(nèi)背景干擾較小,目標與背景對比度大,更易檢測到目標。論文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:（1）研究了冰凌的基本散射過程。對雙向反射分布函數(shù)的建模方法進行了詳細研究。通過統(tǒng)計分析,采用直方圖的方法對黃河冰凌和青海湖冰凌的遙感圖像進行了解譯,研究了這兩類冰凌各自的特點。（2）研究了冰凌紅外散射特性計算模型的建模方法。建立了冰凌的雙向反射分布函數(shù)模型,并根據(jù)不同類型冰凌所對應的冰凌特征參數(shù),建立了冰凌的紅外散射模... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

BRDF定義的幾何示意圖

圖 2-9 Torrance-Sparrow 模型幾何示意圖為 Torrance-Sparrow 模型的微觀面元的反射面元，太陽輻射以天頂角和方位角分別為 反射，微面元的法線方向和宏觀表面法線方位角為 ，其本地入射角為a ，觀察方向粗糙度，因為用高斯分布描述表面的分布狀22D ( , ) Cexp( ) 是使得概率密度函數(shù) D( , )在整個上半空ow 模型的 BRDF 可看做漫反射分量 BRD

冰凌下墊面具有強散射反射特征，通過對冰凌的遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像并且對具體的測量數(shù)據(jù)進行分析，可以更直觀的體現(xiàn)這一特點。通過將每個像素點的遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應的灰度值，從而將遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為遙感圖像。2.4.1 黃河冰凌遙感圖像解譯圖 2-11 為不同時刻的黃河冰凌遙感數(shù)據(jù)所生成的圖像，探測的為陜西省府谷縣段黃河冰凌。從圖 2-11 可以看出，黃河冰凌對太陽輻射的照射表現(xiàn)出很強的散射輻射亮度，要遠遠超過黃河周圍的黃土等背景的散射輻射亮度。黃河冰凌周圍背景的散射輻射亮度的數(shù)量級在 10-3~10-1W/(m2·sr)，而黃河冰凌的散射輻射亮度的數(shù)量級為 100W/(m2·sr)，黃河冰凌的散射輻射亮度比周圍地物背景的散射輻射亮度要高一至三個數(shù)量級。在每幅圖像中，由于不同地段的黃河地勢起伏不同，散射光進入探測器的角度也不同，導致了同一幅圖像中在不同地段的黃河冰凌的散射輻射亮度也不同。比較圖 2-11 中的三幅圖像，隨著遙感衛(wèi)星探測時間不同，觀察角度也不同，導致了三幅圖像中同一位置的黃河冰凌的散射輻射亮度也在發(fā)生明顯變化。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2964934