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1、碩士學(xué)位論文_1海島的電磁散射建模方法研究■作者姓名李龍江指導(dǎo)教師姓名、職稱張民教授申請學(xué)位類別理學(xué)碩士學(xué)校代碼10701學(xué)號1505122196分類號TN011密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文海島的電磁散射建模方法研究作者姓名:李龍江一級學(xué)科:物理學(xué)二級學(xué)科:無線電物理學(xué)位類別:理學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱:張民教授學(xué)院:物理與光電工程學(xué)院提交日期:2018年6月StudyonModelingMethodofElectromagneticScatteringinSeaIslandAthesissubmittedtoXIDIAN
2、UNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinRadioPhysicsByLiLongjiangSupervisor:ZhangMinTitle:ProfessorJune2018西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研宄工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲
3、得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同事對本研宄所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處一,本人承擔(dān)切法律責(zé)任。 ̄2^ch(\本人簽名:II:v日期西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研宄生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱、借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人
4、保證,結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、.發(fā)明專利等成果,署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。_本人簽名:導(dǎo)師簽名:一日期:日期:“r摘要摘要海島的電磁散射特性研究在環(huán)境電磁散射領(lǐng)域具有重要研究意義,由于真實(shí)場景往往具有十分復(fù)雜的幾何模型和散射特性,加上多種環(huán)境交錯分布,使得建模和散射分析尤為困難。如今對諸如海島等復(fù)雜地形場景的電磁散射特性研究,仍處于不斷完善的階段,探究從真實(shí)復(fù)雜場景的幾何建模到電磁建模一體化的復(fù)合散射解決方案將成為海上及地面目標(biāo)識別等領(lǐng)域的首要目標(biāo)和任務(wù)。本文以島上及其周圍海
5、域所包含環(huán)境的幾何模型為基礎(chǔ),結(jié)合數(shù)字高程模型及高分辨遙感影像,重建了真實(shí)三維地表景觀,對研究區(qū)域的地表環(huán)境進(jìn)行了分類識別劃分,并以此為基礎(chǔ)對海島及其附近海域的復(fù)合場景進(jìn)行了電磁散射特性分析計(jì)算。論文的主要工作有:1.首先對海島研究區(qū)域中所包含的各種覆蓋地物進(jìn)行了幾何建模和電磁散射特性分析,主要提出了不同類型巖體的幾何建模方法,并對裸土、植被及海面的幾何建模和電磁散射特性進(jìn)行了計(jì)算分析。2.利用數(shù)字高程模型建立了真實(shí)地形表面,通過對高分辨遙感圖像進(jìn)行分類處理,得到分類信息數(shù)據(jù)。將真實(shí)地形表面和分類數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,得到了帶有劃分信息的三維地形景觀模型。這種基
6、于真實(shí)數(shù)據(jù)的建模方法高度還原了原有的地形及地物信息,不僅可用于計(jì)算海島,對于濱海、山區(qū)、戈壁灘等任何高程和遙感影像所覆蓋的區(qū)域同樣適用,該方法與其它基于假設(shè)的建模方法相比具有極高的真實(shí)性。3.對海島的復(fù)合模型進(jìn)行了仿真,并以此為基礎(chǔ)計(jì)算了海島的復(fù)合散射,給出并分析了海島的散射單元場分布結(jié)果,在同一環(huán)境下可根據(jù)表面反射強(qiáng)度的大小以及紋理較為直觀得比較出不同地面環(huán)境對特定頻率電磁波的散射或吸收能力的不同。海島單元場的研究為海島SAR成像的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支持。4.分析了建立海島幾何模型和散射模型需要解決的多個關(guān)鍵性問題,利用統(tǒng)一建模語言和可復(fù)用面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)
7、的思想對海島的真實(shí)場景模型、典型地面環(huán)境幾何模型和電磁散射模型進(jìn)行了一體化建模,以此模型為基礎(chǔ)開發(fā)了海島的幾何模型和散射模型建模一體化軟件(軟件后臺,不包括前端),軟件具有可拓展、可復(fù)用、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),方便用于計(jì)算其他任何研究區(qū)域以及對未考慮到的地面環(huán)境(如雪地、沙地、森林等)進(jìn)行拓展。關(guān)鍵詞:地海面,數(shù)字高程模型,遙感影像,海島建模,海島散射IABSTRACTABSTRACTTheelectromagneticscatteringcharacteristicsofislandshaveimportantresearchsignificanceint
8、hefieldofenvironmentalelectromagneticsca