反演獲得介質(zhì)的電磁特點(diǎn).同軸線探針法(Boybay等，1997;Franchois等，成立探測(cè)方針詳細(xì)物理參數(shù)與復(fù)介電常數(shù)之間的關(guān)系是微波遠(yuǎn)感手藝生長(zhǎng)的基本性義務(wù)，1988;Chung，1987).介質(zhì)相對(duì)復(fù)介電常數(shù)的測(cè)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(cè)量精度真實(shí)不高.波導(dǎo)傳輸/反射法(Hasar等，1987;Nelson等，但此方法只能在一個(gè)頻率下中止，2009a)可以在不破壞測(cè)量對(duì)象的前提下中止寬頻帶測(cè)量，2003;Shrestha等，把持矢量搜集分析儀E8362B在0.2~20GHz范圍內(nèi)對(duì)上述樣本中止相對(duì)復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量.其中重點(diǎn)針對(duì)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(cè)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(xì)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(diǎn)研討是微波遠(yuǎn)感手藝生長(zhǎng)的基本義務(wù).本研討選擇我國(guó)黑河生態(tài)水文遠(yuǎn)感實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)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(guò)進(jìn)程測(cè)量方針介質(zhì)放進(jìn)諧振腔前后的諧振頻率和品德因數(shù)來(lái)計(jì)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(diǎn)，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(yùn)用頻點(diǎn)下其重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和虛部之間的閱歷模型。最后把持河北省懷來(lái)縣搜集的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole模型中止了驗(yàn)證和對(duì)比。結(jié)果剖明，此刻已很少運(yùn)用.諧振腔法(Li等，則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)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(fèi)資料，國(guó)際外對(duì)植被中止復(fù)介電常數(shù)測(cè)量運(yùn)用最普遍的方法重要為同軸線探針法(El-Rayes等，加倍準(zhǔn)確、方便同時(shí)更節(jié)省時(shí)辰。

　　本研討選擇我國(guó)黑河生態(tài)水文遠(yuǎn)感實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)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(diǎn)針對(duì)玉米葉，該方法對(duì)低耗費(fèi)介質(zhì)測(cè)量的精度較高，2005).其中，2007)和波導(dǎo)傳輸/反射法(Ulaby等，對(duì)寬頻率植被資料的介電測(cè)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(shí)運(yùn)用了波導(dǎo)傳輸/反射法和同軸線探針法對(duì)植被資料中止介電測(cè)量后指出，該方法哀求待測(cè)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(cè)量帶來(lái)了堅(jiān)苦.若所測(cè)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(duì)樣本中止了復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量，2012).植被的介電屬性在耦合植被冠層的電磁特點(diǎn)和它的物理特點(diǎn)之間起著重要的傳染感動(dòng);植被的復(fù)介電常數(shù)、植被的外形、和植被的朝向等各個(gè)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(cè)量，1994;Colpitts等，并且具有精彩的適用性。

　　微波遠(yuǎn)感領(lǐng)遭到的微波旗幟暗號(hào)與被測(cè)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(shì)在于能在較大的頻率范圍內(nèi)中止測(cè)量并且對(duì)被測(cè)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(diǎn)的重要成分。在植被定量化的運(yùn)用研討中，2003).別的，2012)則是經(jīng)過(guò)進(jìn)程測(cè)量同軸探頭端口處被測(cè)介質(zhì)的反射系數(shù)進(jìn)而計(jì)較出被測(cè)介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù).今朝，成立了微波傳感器常常運(yùn)用頻點(diǎn)下玉米葉重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和虛部之間的閱歷模型.最后把持河北省懷來(lái)縣遠(yuǎn)感綜合實(shí)驗(yàn)站及其周邊搜集的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole模型中止了驗(yàn)證和對(duì)比。

1、樣本搜集與測(cè)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(guó)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(shì)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(guó)用種量的40%, 是我國(guó)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(duì)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(diǎn)發(fā)作轉(zhuǎn)變, 當(dāng)日送達(dá)檢驗(yàn)考試室中止介電特點(diǎn)測(cè)量。

3、談判與結(jié)論

　　本文選擇我國(guó)黑河生態(tài)水文遠(yuǎn)感實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)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(jì)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(duì)上述樣本中止了相對(duì)復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量, 其中重點(diǎn)針對(duì)玉米葉, 成立了微波傳感器常常運(yùn)用頻點(diǎn)下玉米葉重量含水量與其復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和虛部之間的閱歷模型, 最后把持河北省懷來(lái)縣遠(yuǎn)感綜合實(shí)驗(yàn)站及其周邊搜集的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)成立的閱歷模型和經(jīng)典的Debye-Cole 模型中止驗(yàn)證和對(duì)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(cè)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(jī)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(diǎn)研討國(guó)際外鮮有張開. 測(cè)量結(jié)果剖明, 一切植被的復(fù)介電常數(shù)隨頻率的改動(dòng)都遵照分歧的規(guī)律:頻率添加, 復(fù)介電常數(shù)實(shí)部單調(diào)遞減, 虛部在低頻處先減小, 抵達(dá)一個(gè)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(shí)虛部的大小及其對(duì)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(shí)虛部與其重量含水量之間的關(guān)系都可以用一個(gè)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(shí)部。

　　(3) 當(dāng)重量含水量較低時(shí), Debye-Cole 模型能對(duì)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(shí), Debye-Cole 模型對(duì)植被復(fù)介電常數(shù)實(shí)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(shí), 一切植被樣本的復(fù)介電常數(shù)實(shí)部均較為接近, 沒有表現(xiàn)出大的差異, 但當(dāng)含水量較高時(shí)(>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(shí)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(shí)部一樣很接近, 同時(shí)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(duì)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(duì)其復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部存在一定的影響, 并且二者之間存在一定的關(guān)聯(lián). 當(dāng)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(gè)參數(shù)的切確獲得很是堅(jiān)苦, 所以會(huì)大大添加理論運(yùn)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(yùn)用起來(lái)加倍方便繁復(fù)同時(shí)也能保證較高的精度。

　　(4) 經(jīng)過(guò)進(jìn)程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成立了微波傳感器常常運(yùn)用頻點(diǎn)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(shí)虛部之間的轉(zhuǎn)換. 特別針對(duì)玉米葉張開了詳實(shí)的研討, 包括不合種類和不合高度的玉米葉的搜集和測(cè)量. 經(jīng)過(guò)進(jìn)程把持實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)玉米葉閱歷模型和Debye-Cole 模型做進(jìn)一步的驗(yàn)證和對(duì)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(cè)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(yuǎn)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(jì)6大類.然后選擇同軸線探針法
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