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水污染的微波辐射特性及应用研究

作　者: 付贵荣
导　师: 张光锋
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 微波遥感辐射计亮温温度三层媒质发射率
分类号: TP722.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 52次
引　用: 2次
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内容摘要

传统的水污染监测一般都是定点、定剖面对水体进行采样,通过物理和化学等方法对水样进行分析。在对大范围的水域动态监测时,就会存在费用高、工作量大、研究效率低等缺点。利用微波辐射计探测水体的辐射特性,进而对水体污染进行监测是一种新兴的水污染监测的方法,它能克服传统的水污染监测方法中的众多缺点。微波遥感探测系统能够在各种气候下不间断的工作,随时监测大范围水域；微波对海水特别敏感,该波段比较适合探测海表的污染情况。因此利用微波遥感方法来监测水污染,能清楚地反映出部分区域甚至整个流域的污染程度和空间分布信息。另外,利用微波辐射计还可以克服雾、雨等恶劣天气对测量数据的影响,观察同一水域在不同阶段的污染情况,从而对水污染的趋势进行分析和预测,为水资源的保护和水污染的治理提供及时而准确的信息。本文主要进行了以下三方面的研究：对于石油污染,我们建立起有效的仿真模型,并得到亮温温度随石油厚度的变化模型；针对水体内的盐度变化,可以用复介电常数来反应,我们对复介电常数进行仿真获得其随盐度变化的变化曲线,为盐度的反演提供了基础数据；通过实际试验,反演了水面上的植被、塑料泡沫、纸箱三种目标的辐射温度,能够有效探测到水体上的目标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 本文主要任务  9-11
2 毫米波辐射计系统及其探测原理  11-21
  2.1 毫米波辐射计系统  11-15
    2.1.1 全功率辐射计  11-13
    2.1.2 狄克型辐射计  13-15
  2.2 辐射测量原理  15-20
    2.2.1 功率与温度的对应关系  15-17
    2.2.2 亮温温度与视在温度  17-18
    2.2.3 天线温度与天线效率  18-20
  2.3 本章小结  20-21
3 地物目标的散射辐射特性  21-36
  3.1 光滑表面辐射特性  21-24
  3.2 粗糙表面的散射特性  24-27
    3.2.1 散射问题公式  24-25
    3.2.2 场强幅度  25-27
  3.3 粗糙海面发射率  27-35
    3.3.1 小坡度近似发射率计算模型  27-30
    3.3.2 双尺度发射率计算模型  30-35
  3.4 本章小结  35-36
4 水污染毫米波辐射理论分析与建模  36-52
  4.1 基于微波辐射特性的水污染分类  36-37
    4.1.1 浮游植物污染  36-37
    4.1.2 石油污染  37
    4.1.3 水体悬浮物  37
    4.1.4 水体热污染  37
  4.2 盐度探测理论  37-42
  4.3 油膜污染理论模型  42-51
    4.3.1 三层媒质模型  42-43
    4.3.2 等效传输线模型  43-46
    4.3.3 油膜亮温对比度研究  46-51
  4.4 本章小结  51-52
5 水面植被的毫米波辐射特性实验结果与分析  52-62
  5.1 实际测量数据  52-54
  5.2 实验结果分析  54-61
  5.3 本章小结  61-62
6 结束语  62-64
  6.1 全文总结  62-63
  6.2 展望未来  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录1  68-69
附录2  69-70

水污染的微波辐射特性及应用研究

内容摘要

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