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植被的微波介电常数研究进展被引量：1: 2013年; 从影响植被介电常数的几个关键因素出发,详细阐述了介电常数随植物含水量、电磁波频率以及温度等参数的动态变化情况;在此基础上,区别介绍了植物材料和植被冠层的相关介电常数模型以及它们各自的适用范围,并对各模型的模拟精度进行了对比和讨论.综合国内外目前对植被介电常数的研究现状,分析了当前该领域研究的不足之处,指出未来的研究可重点面向寒区微波遥感技术,以拓展频率和温度范围为核心,在明确植物体内自由水与束缚水真实含量的基础上,对原有植被介电常数模型进行改进和发展,提高模型对不同植被介电常数的模拟精度,使之能更好的应用于各种不同的自然环境,尤其是寒区冻土、积雪以及植被的微波遥感监测.; 寇晓康柴琳娜柴琳娜吴凤敏; 关键词：影响因素微波遥感

微波波段土壤的介电常数模型研究进展被引量：17: 2015年; 介电常数反映了电介质与电磁波相互作用的特征。土壤介电常数是决定地表微波辐射散射特性的关键因素之一,是微波遥感研究中的一个关键参数。目前国内外对于土壤介电常数的研究已经持续很多年,建立多种土壤介电常数模型,包括理论模型、半经验模型和经验模型等。本文将详细介绍土壤介电常数的相关模型,指出了现有土壤介电常数模型存在的不足,并提出今后土壤介电常数模型的发展方向。; 刘军赵少杰蒋玲梅柴琳娜张涛; 关键词：土壤介电常数微波遥感

土壤有机物质对土壤介电常数的影响被引量：14: 2012年; 土壤介电常数是开展微波土壤水分和冻融状态的监测的基础,也是植被和积雪的下垫面边界条件,然而目前已有的介电常数研究都没有对高有机质含量的土壤开展系统观测。本文将土壤中的自然有机物质分为腐殖质和植物性残留物两类。采用控制变量实验方法,通过测量5种不同有机质含量的东北黑土和加入不同比例毛白杨碎屑的扁都口草甸土,研究了腐殖质和植物性残留物的对土壤介电常数的影响。结果表明,腐殖质会降低干燥土壤的容重,从而发挥间接作用,使介电常数降低;而对于相同容重下观测的潮湿土壤,腐殖质含量较多的土壤介电常数更大。与Dobson模型的比较显示,在29℃室温下,腐殖质对25%重量含水量潮湿土壤实部的影响在±2左右,虚部能达到1。与腐殖质相比,植物性残留物对风干土壤和潮湿土壤的影响都十分明显。植物性残留物能有效地疏松土壤并代入植物组分的介电特征。当重量含水量为30%时,含毛白杨含量为20%的混合土壤比纯扁都口土壤在实部平均减小3—7左右,虚部减小1—3左右。因此,根据实验观测以及和模型的比较,土壤中的有机物质会改变土壤介电性质,对微波遥感造成影响。; 潘金梅张立新吴浩然庄俊平赵少杰赵天杰蒋玲梅; 关键词：有机质腐殖质微波遥感

裸露土壤参数空间分布对被动微波遥感反演土壤水分的影响被引量：4: 2012年; 本文基于微波辐射模型模拟研究了像元尺度内裸露土壤不同空间分布形态的土壤参数对被动微波遥感反演土壤水分的影响.并利用试验数据对采用的模型、算法和模拟研究结果进行了验证.首先,利用地面试验数据对模拟研究中采用的模型和算法进行精度评价;在此基础上模拟了不同空间分布(包括均匀分布,正态分布和随机分布)和异质情况的土壤参数,来研究空间异质性是否会影响土壤水分反演精度,进而寻找空间异质性和土壤水分反演误差之间的关系.最后基于车载微波辐射计开展针对性的地面控制试验,利用所获数据对模拟研究的结果进行了验证.结果表明,本文采用的模型和土壤水分反演算法精度较高(rmse=0.049cm3cm?3),能够满足模拟研究的需要.利用模拟数据的研究结果与实测数据得到的结果吻合良好.被动微波像元尺度内,不同空间分布的裸土参数在被动微波遥感反演土壤水分中会造成不同程度的误差.整体来看,几何随机分布情形下的土壤水分异质性造成的反演误差最大,其次是正态分布,均匀分布由于异质性情况较小,因此引起的土壤水分反演误差最小.; 张涛张涛张立新蒋玲梅赵少杰赵天杰; 关键词：空间异质性被动微波遥感土壤水分

地表冻融过程被动微波遥感机理研究进展被引量：7: 2011年; 地表冻融过程及参数特征是陆表过程、气候模式、全球变化等研究的重要方面。被动微波遥感由于具有对土壤水分敏感、高时间分辨率等特点,非常适合用于地表冻融过程的监测和相关参数的反演。在分析地表冻融过程被动微波遥感机理研究发展现状的基础上,面向全球范围内大尺度陆表冻融过程微波遥感算法发展的需求,针对由土壤、积雪和植被组合的复杂地表,从基础研究角度,总结凝练了存在的科学问题,为研究工作的深入开展提供了参考思路。; 张立新蒋玲梅柴琳娜赵少杰赵天杰李欣欣; 关键词：冻融过程微波遥感复杂地表

山区地形效应对微波辐射特征与土壤水分反演的影响——以青藏高原地区为例被引量：5: 2012年; 采用星载微波辐射计AMSR-E的低频C波段(6.925GHz),改进了山区微波辐射传输方程,以中国青藏高原地区为例,研究山区可能产生的多种地形效应对微波辐射特征以及土壤水分反演的影响。结果表明,地形效应使得垂直极化亮温最多衰减达到16K,水平极化的亮温最大增强了18K,土壤水分在地形的影响下将被高估超过最大允许误差4%。最后,利用地形效应模拟模型计算的山区地表有效发射率,为山区土壤水分的反演提出了可行的地形校正方法。; 李欣欣张立新蒋玲梅赵少杰; 关键词：被动微波遥感地形效应青藏高原

A method to estimate crop effects at higher frequencies by modeling and microwave radiometric data被引量：2: 2012年; To use the Oth-order τ-ω model to retrieve soil moisture from radiometric data at frequencies higher than the C band,the characteristics of the effective single scattering albedo ω and the opacity of vegetation must be studied.In this paper,the ω and τ values of corn for the C,X,and Ku bands were retrieved by matching the simulations of a high-order matrix-doubling model to the τ-ω model.First,the brightness temperature of the matrix-doubling was validated by a truck-mounted radiometer in a field experiment,where the vegetation emission contributions were validated with aluminum foil to mask the soil emission.Then an emissivity database of corn fields for different growing seasons was established for a variety of soil conditions.With the transmissivity of corn determined from the database,the effective single scattering albedos of corn for different heights at the C,X,and Ku bands and at a 55° viewing angle were derived.To verify the accuracy of the derived ω and τ values,we used SMEX02/PSR aircraft data and the Q p model to retrieve the soil moisture;the RMSE between the retrieval and the measurements was 4.76% at the C band and 5.36% at the X band.; ZHANG ZhongJunZHANG LiXinSUN GuoQingLIU QinHuo; 关键词：作物效应土壤水分

青藏高原地区被动微波遥感反演地表温度算法验证被引量：2: 2012年; 近年来,青藏高原地区的水热平衡成为关注的焦点,而地表温度是陆表过程模型的重要输入参数之一。被动微波遥感在地表温度反演上已经取得了一些进展。本文重点用被动微波数据反演地表温度算法对青藏高原地区的数据做不同下垫面的地面验证和分析,包括Mao(2005)、Richard(2003)、Zhao(2011)3种算法。研究表明:Richard(2003)的单通道算法能够适应低矮植被地区,反演精度高;Zhao(2011)算法在裸土地区的反演精度更高;而Mao(2005)算法出现了低估的情况。研究发现3种算法的绝对误差随不同时间降雨的变化呈现相同的波动趋势,即反演精度受到降雨的影响,降雨量增大,温度反演误差变大;降雨之后,随着地表逐渐干燥,土壤水分逐渐减小,误差随之减小。; 肖丽娇张立新蒋玲梅赵天杰郝振国; 关键词：青藏高原地表温度反演

高频下关于玉米前向散射系数的研究: 2011年; 在植被层的微波散射和衰减过程中,研究玉米作物在高频率下的前向散射系数α.利用改进的积分方程模型、物理光学近似理论来计算单散射体的散射和衰减矩阵,并利用双矩阵算法,计算植被层内部以及植被跟地表之间的多次散射效应.同时在零阶模型的基础上,引入有效单散射反照率R有效,准确得到了C(6.925GHz)、X(10.65GHz)波段下植被散射体的性质以及对微波散射的影响.通过δ函数近似找出单散射反照率R和R有效之间的关系,即前向散射系数.; 刘昕张钟军

City microwave emissivity extraction and characteristic analysis in China被引量：2: 2012年; 城市是陆表重要的覆盖类型之一,精确提取城市微波发射率、研究其辐射特征和影响因素有利于提高城市密集区被动微波遥感反演土壤水分的精度。利用2008年AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for Earth Observing System)6.925GHz和10.65GHz双极化的时间序列亮温数据和其他多种辅助数据,在分析并去除无线电干扰的前提下,提取中国区域相对纯净城市像元的发射率,并分析其辐射特征的季节变化和影响因素。结果表明,根据本文方法提取得到的中国区域纯净城市像元有两个,分别位于北京和上海。城市亮温受到无线电干扰影响,一年内不同城市、波段、过境时间的卫星观测亮温受到的干扰强度不同。去除无线电干扰后,各通道的城市发射率在一年中变化不大,且卫星降轨观测时刻的发射率比升轨时刻更加稳定。降雨是影响城市发射率的重要因子,当降雨量达到一定程度后,城市发射率与降雨量呈现明显的负线性相关。; 张涛张涛张立新蒋玲梅; 关键词：遥感方式

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国家自然科学基金(41030534)

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