无雨和有雨情况下海面小入射角电磁散射特性的仿真研究

基本信息
批准号:41676167
项目类别:面上项目
资助金额:70.00
负责人:郑罡
学科分类:
依托单位:自然资源部第二海洋研究所
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨劲松,杜平,任林,李晓辉,周立章,王成
关键词:
海面电磁散射特性小入射角仿真
结项摘要

Sensors working at low incidence angles have become a hotspot in ocean microwave remote sensing. This makes electromagnetic scattering characteristics of the sea surface at low incidence angles very important, because the relationship between them and relative factors directly decides the effects by the factors on echo singles received by the sensors, which are primary data in retrieval procedure of remote sensing. However, remote sensing data sources of ocean in microwave region at low incidence angles are very limited, and cannot provide diversity and comprehensiveness. Thus, the scattering characteristics are studied by means of simulation in this research project. Approximate analytical method and numerical method will be used to build simulation model of electromagnetic scattering from the sea surface. By dielectric constant model of sea water, ocean wave spectrum, spectrum of ring waves induced by rain and radiative transfer theory, the factors (e.g., sea water temperature, salinity, winds, water depth, rain, etc.) will be coupled in the simulation model. Compared with experiment, an advantage of simulation is that the factors can be modified flexibly. Based on the simulation model, the change law of the scattering characteristics with respective to the factors will be explored, and the effects of rain-induced turbulence on the sea surface and single- and multiple-scattering of rain droplets will also be studied. This project is novel, and has important scientific significance in both contents and methodology. It will also provide valuable reference in interpretation and analysis of remote sensing data of the future on-orbit ocean microwave sensors working low incidence angles, which are currently under development in our country.

小入射角传感器正逐渐成为海洋微波遥感领域的热点,使得海面的小入射角电磁散射特性变得十分重要,它与相关因素的变化关系直接决定了这些因素对传感器(赖以进行遥感反演的)接收信号的影响。但是目前小入射角海洋微波遥感的实测数据源非常少,难以保证数据多样性和全面性。因此本项目提出通过仿真来展开研究。本项目拟采用近似解析方法和数值方法来建立海面电磁散射仿真模型,并通过海水介电常数模型、海浪谱、降雨环形波纹谱及辐射传输理论,将海水温盐、风场、水深及降雨等因素耦合到模型中。相比实验手段,仿真手段优势在于参数灵活可调。本项目基于仿真模型进一步探索海面小入射角电磁散射特性关于上述因素的变化规律,研究降雨扰动海面以及雨滴单重散射和多重散射对该散射特性的影响。本研究侧重基础性,选题新颖且在研究内容和方法手段上都具有重要的科学意义;对我国正在研制的小入射角海洋微波传感器在轨后的遥感数据解译分析也具有重要的参考价值。

项目摘要

本项目基于近似解析方法、数值方法以及辐射传输理论,开展了无雨和有雨情况下海面小入射角电磁散射特性的仿真研究。本项目首先结合多种近似解析方法(包括几何光学法、微扰法及积分方程法)和海浪谱,建立了海面小入射角电磁散射近似解析模型,同时结合物理光学法和基于海浪谱的蒙特卡洛海面模拟,建立了海面小入射角电磁散射数值模型。基于上述近似解析模型和数值模型,本项目仿真分析了无雨情况下海面风场、海表温盐、电磁波频率等因素对海面小入射角电磁散射特性的影响。此外,降雨引起的环形波会影响海面粗糙度,同时雨层会衰减和散射电磁波。因此,本项目结合近似解析方法和辐射传输理论,构建了降雨情况下海面小入射角电磁散射模型。基于模型,本项目仿真分析了降雨的各种效应对海面小入射角电磁散射特性的影响。本项目的仿真结果可为进一步深入探索小入射角下海面电磁散射的复杂机理提供参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
2

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
3

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020
4

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016
5

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

DOI:10.3969/j.issn.1004-132x.2020.17.009
发表时间:2020

郑罡的其他基金

批准号:81471644
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:51478072
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:50878220
批准年份:2008
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:50308030
批准年份:2003
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671667
批准年份:2016
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:41306192
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81101039
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

海面舰船目标SAR图像仿真的电磁散射机理和模型研究

批准号:61372004
批准年份:2013
负责人:张民
学科分类:F0119
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
2

动态海面上目标复合电磁散射特性分析的优化算法

批准号:60871070
批准年份:2008
负责人:张民
学科分类:F0119
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
3

变浅效应调制的近岸海面电磁散射多普勒谱特性研究

批准号:41306188
批准年份:2013
负责人:聂丁
学科分类:D0607
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

三维复杂动态海面电磁散射特性建模及分析方法研究

批准号:61171044
批准年份:2011
负责人:赵志钦
学科分类:F0119
资助金额:63.00
项目类别:面上项目