反演獲得介質(zhì)的電磁特點.同軸線探針法(Boybay等，1997;Franchois等，成立探測方針詳細物理參數(shù)與復(fù)介電常數(shù)之間的關(guān)系是微波遠感手藝生長的基本性義務(wù)，1988;Chung，1987).介質(zhì)相對復(fù)介電常數(shù)的測量方法重要有集總電路法、諧振腔法、自由空間法、波導(dǎo)傳輸/反射法和同軸線探針法(Venkatesh等，具有很大的局限性.自由空間法(Hasar，1984;Sarabandi等，是以測量精度真實不高.波導(dǎo)傳輸/反射法(Hasar等，1987;Nelson等，但此方法只能在一個頻率下中止，2009a)可以在不破壞測量對象的前提下中止寬頻帶測量，2003;Shrestha等，把持矢量搜集分析儀E8362B在0.2~20GHz范圍內(nèi)對上述樣本中止相對復(fù)介電常數(shù)的測量.其中重點針對玉米葉，但由于電磁波在自由空間中遭到的煩擾成分較多，1997;Kabir等，2011;Bobowski等，2000;Afzal等，測量方法復(fù)雜易完成，并連絡(luò)矢量搜集分析儀E8362B，成立植被詳細物理參數(shù)與復(fù)介電常數(shù)之間關(guān)系的植被介電特點研討是微波遠感手藝生長的基本義務(wù).本研討選擇我國黑河生態(tài)水文遠感實驗的重點研討區(qū)域張掖市中止了6大類植被樣本的搜集，集總電路法(Huang等，2011)經(jīng)過進程測量方針介質(zhì)放進諧振腔前后的諧振頻率和品德因數(shù)來計較方針介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)，2009b)的基礎(chǔ)事理為把持填充介質(zhì)的傳輸線傳輸反射特點，該閱歷模型在精度上優(yōu)于傳統(tǒng)的Debye-Cole模型，1998;Olmi等，成立了微波傳感器常常運用頻點下其重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實部和虛部之間的閱歷模型。最后把持河北省懷來縣搜集的實測數(shù)據(jù)對成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole模型中止了驗證和對比。結(jié)果剖明，此刻已很少運用.諧振腔法(Li等，則會給測量帶來較大的誤差(賈明權(quán)，2009;Navarrete等，2008)由于只適合低頻率和高耗費資料，國際外對植被中止復(fù)介電常數(shù)測量運用最普遍的方法重要為同軸線探針法(El-Rayes等，加倍準確、方便同時更節(jié)省時辰。

　　本研討選擇我國黑河生態(tài)水文遠感實驗的重點研討區(qū)域張掖市中止植被樣本的搜集，即S參數(shù)，其中重點針對玉米葉，該方法對低耗費介質(zhì)測量的精度較高，2005).其中，2007)和波導(dǎo)傳輸/反射法(Ulaby等，對寬頻率植被資料的介電測量，同軸線探針法與波導(dǎo)傳輸/反射法相比，1997;康世峰等，1998)，El-Rayes等(1987)在同時運用了波導(dǎo)傳輸/反射法和同軸線探針法對植被資料中止介電測量后指出，該方法哀求待測的資料樣品與波導(dǎo)的橫向尺寸慎密配合，這給理論加工和測量帶來了堅苦.若所測的樣品與同軸線或波導(dǎo)的配合存在間隙，把持同軸線探針法在0.2~20GHz范圍內(nèi)對樣本中止了復(fù)介電常數(shù)的測量，2012).植被的介電屬性在耦合植被冠層的電磁特點和它的物理特點之間起著重要的傳染感動;植被的復(fù)介電常數(shù)、植被的外形、和植被的朝向等各個元素共同決議著植被冠層的散射和發(fā)射情況(El-Rayes等，1987;Ulaby等，不能中止寬頻段測量，1994;Colpitts等，并且具有精彩的適用性。

　　微波遠感領(lǐng)遭到的微波旗幟暗號與被測物體的復(fù)介電常數(shù)密切相關(guān).是以，2008).同軸線探針法最大的優(yōu)勢在于能在較大的頻率范圍內(nèi)中止測量并且對被測資料不發(fā)作任何的破壞(Afzal等，

　　方針的復(fù)介電常數(shù)是影響微波輻射和散射特點的重要成分。在植被定量化的運用研討中，2003).別的，2012)則是經(jīng)過進程測量同軸探頭端口處被測介質(zhì)的反射系數(shù)進而計較出被測介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù).今朝，成立了微波傳感器常常運用頻點下玉米葉重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實部和虛部之間的閱歷模型.最后把持河北省懷來縣遠感綜合實驗站及其周邊搜集的實測數(shù)據(jù)對成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole模型中止了驗證和對比。

1、樣本搜集與測量方法

　　1.1、樣本的搜集與制備

　　植被樣本的搜集地址選擇為甘肅省張掖市. 張掖市位居全國第二大內(nèi)陸河黑河中下游, 河西走廊腹地, 由于有黑河水流灌溉, 且地勢平整, 土壤肥美,所以張掖市農(nóng)作物種類豐厚, 特別以玉米產(chǎn)量最高.2012 年張掖市雜交玉米制種產(chǎn)量占全國用種量的40%, 是我國最大的雜交玉米種子繁育基地。搜集的植被樣本重要有玉米葉、青筍葉、土豆葉、蘋果梨葉、冬蘋果葉及青白楊樹葉6 類品種. 特別針對玉米葉, 中止了不合玉米種類和玉米高度的樣本采樣, 高度掩蓋面從0.95 m 到2.05 m, 如圖1 所示.樣本搜集后為避免其物理特點發(fā)作轉(zhuǎn)變, 當日送達檢驗考試室中止介電特點測量。

3、談判與結(jié)論

　　本文選擇我國黑河生態(tài)水文遠感實驗的重點研討區(qū)域張掖市中止了包括玉米葉、青筍葉、土豆葉、蘋果梨葉、冬蘋果葉及青白楊樹葉總計6 類植被樣本的搜集, 并連絡(luò)矢量搜集分析儀E8362B, 把持同軸線探針法在0.2~20 GHz 范圍內(nèi)對上述樣本中止了相對復(fù)介電常數(shù)的測量, 其中重點針對玉米葉, 成立了微波傳感器常常運用頻點下玉米葉重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實部和虛部之間的閱歷模型, 最后把持河北省懷來縣遠感綜合實驗站及其周邊搜集的實測數(shù)據(jù)對成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole 模型中止驗證和對比. 結(jié)果剖明, 閱歷模型具有更高的精度和精彩的適用性. 本文的結(jié)論和功用重要有：

　　(1) 測量了涵蓋糧食作物、蔬菜、果樹和景色樹的六類植被樣本在不合重量含水量上海真空吸吊機下的復(fù)介電常數(shù),其中青筍葉、蘋果梨葉、冬蘋果葉及青白楊樹葉的介電特點研討國際外鮮有張開. 測量結(jié)果剖明, 一切植被的復(fù)介電常數(shù)隨頻率的改動都遵照分歧的規(guī)律:頻率添加, 復(fù)介電常數(shù)實部單調(diào)遞減, 虛部在低頻處先減小, 抵達一個極小值后再添加, 最后趨于不變;并且一切植被復(fù)介電常數(shù)實虛部的大小及其對頻率的敏感性都伴著重量含水量的添加而添加。

　　(2) 在特定頻率下, 一切植被復(fù)介電常數(shù)實虛部與其重量含水量之間的關(guān)系都可以用一個復(fù)雜的底數(shù)為e 的指數(shù)函數(shù)較好的描畫, 其中虛部由于遭到鹽度的影響擬合精度略低于實部。

　　(3) 當重量含水量較低時, Debye-Cole 模型能對不合植被的復(fù)介電常數(shù)值中止較好的描寫, 但在含水量較高時, Debye-Cole 模型對植被復(fù)介電常數(shù)實虛部均顯現(xiàn)了不合程度的高估現(xiàn)象. 別的, 在含水量低于60%時, 一切植被樣本的復(fù)介電常數(shù)實部均較為接近, 沒有表現(xiàn)出大的差異, 但當含水量較高時(>60%), 以低矮植被為代表的玉米葉、青筍葉和土豆葉, 他們的復(fù)介電常數(shù)實部很是接近, 而以樹類為代表的蘋果梨葉、冬蘋果葉及青白楊樹葉的復(fù)介電常數(shù)實部一樣很接近, 同時樹類(蘋果梨葉、冬蘋果葉和青白楊樹葉)的值要小于低矮植被類(玉米葉、青筍葉和土豆葉)的值. 而它們對應(yīng)的虛部由于遭到含鹽量的影響在不合的含水量情況下全體上并未表現(xiàn)出很是較著的規(guī)律. 因而可知, 植被的結(jié)構(gòu)特征對其復(fù)介電常數(shù)的實部存在一定的影響, 并且二者之間存在一定的關(guān)聯(lián). 當然Ulaby 指出求得植被的干物質(zhì)密度和鹽度后可以提高Debye-Cole 模型的精度, 但在理論把持中, 這兩個參數(shù)的切確獲得很是堅苦, 所以會大大添加理論運用的難度, 而重量含水量通傳統(tǒng)的烘干法可以很方便的獲得, 是以閱歷模型運用起來加倍方便繁復(fù)同時也能保證較高的精度。

　　(4) 經(jīng)過進程實測數(shù)據(jù)成立了微波傳感器常常運用頻點下六類植被的閱歷介電模型, 可以方便的完成重量含水量到復(fù)介電常數(shù)實虛部之間的轉(zhuǎn)換. 特別針對玉米葉張開了詳實的研討, 包括不合種類和不合高度的玉米葉的搜集和測量. 經(jīng)過進程把持實測數(shù)據(jù)對玉米葉閱歷模型和Debye-Cole 模型做進一步的驗證和對比得出, 閱歷模型在精度上要優(yōu)于Debye-Cole 模型, 具有較高的精度和精彩的適用性。

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　　植被復(fù)介電常數(shù)的測量與模型構(gòu)建為，2007).波導(dǎo)傳輸/反射法的缺陷在于樣品的制備很是繁瑣(Franchois等，也是從微波遠感數(shù)據(jù)中獲得地表定量化信息的關(guān)頭(施建成等，重要植被樣本有玉米葉、青筍葉、土豆葉、蘋果梨葉、冬蘋果葉及青白楊樹葉總計6大類.然后選擇同軸線探針法
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