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基于多角度偏振特性的云相态识别及验证 被引量:17
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作者 程天海 陈良富 +2 位作者 顾行发 余涛 田国良 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1849-1855,共7页
云相态识别是云参数研究的重要组成部分,为了有效识别水云和冰云,根据水云和冰云微物理性质的差别,研究了水云和冰云的单次散射特性,采用基于倍加累加法的矢量辐射传输方程模拟了水云和冰云的多角度偏振特性。模拟结果表明,光谱的多角... 云相态识别是云参数研究的重要组成部分,为了有效识别水云和冰云,根据水云和冰云微物理性质的差别,研究了水云和冰云的单次散射特性,采用基于倍加累加法的矢量辐射传输方程模拟了水云和冰云的多角度偏振特性。模拟结果表明,光谱的多角度偏振特性能够体现出水云粒子和冰云粒子微物理性质的差异,云在特定方向反射的偏振辐射强度对云相态非常敏感,可以用来进行云相态的识别。在模拟的基础上进行了云相态识别算法的研究,并利用多角度偏振卫星数据——POLDER 0.865μm通道数据进行了实例分析。识别结果与MODIS云相态产品及其1.38μm卷云检测结果进行了比较。分析结果表明,基于多角度偏振特性云相态识别算法可以有效地进行云相态识别。 展开更多
关键词 矢量辐射传输方程 云相态识别 偏振辐射强度 水云模型 冰云模型
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地表双向反射对天基矢量辐射探测的影响分析 被引量:13
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作者 程天海 顾行发 +2 位作者 余涛 陈良富 田国良 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期7368-7375,共8页
矢量辐射传输方程定量描述了辐射在地表-大气耦合介质中的传输过程,是定量遥感的基础.在处理辐射和离散介质相互作用时,如何处理多次散射、辐射偏振效应和耦合地表模型是研究的重点,直接影响定量化遥感反演的精度.文中基于逐次散射近似... 矢量辐射传输方程定量描述了辐射在地表-大气耦合介质中的传输过程,是定量遥感的基础.在处理辐射和离散介质相互作用时,如何处理多次散射、辐射偏振效应和耦合地表模型是研究的重点,直接影响定量化遥感反演的精度.文中基于逐次散射近似法求解了矢量辐射传输方程,求解过程中耦合典型地表的非偏双向反射(BRDF)模型和偏振双面反射(BPDF)模型.采用相对误差因子定量分析了地表双向反射效应和大气偏振效应对天基矢量辐射的影响.为进一步研究地表-大气耦合介质系统的偏振特性及地表大气参数的定量遥感反演提供理论支持. 展开更多
关键词 矢量辐射传输方程 逐次散射近似 定量遥感 偏振遥感
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偏振光在冰水混合云中的传输特性 被引量:4
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作者 王海华 孙贤明 刘万强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第7期41-45,共5页
根据米氏理论,分别计算了由纯水、纯冰和冰水同心球形粒子构成的平面平行、各向同性云层的单次散射特性(单次散射反照率、不对称因子以及单次散射相矩阵)。根据辐射传输理论,利用累加法求解了矢量辐射传输方程,得到了3种不同构成云层的... 根据米氏理论,分别计算了由纯水、纯冰和冰水同心球形粒子构成的平面平行、各向同性云层的单次散射特性(单次散射反照率、不对称因子以及单次散射相矩阵)。根据辐射传输理论,利用累加法求解了矢量辐射传输方程,得到了3种不同构成云层的多次散射矩阵,对不同波长的太阳光的反射特性进行了比较。结果表明,反射光的偏振度比强度对云层的微观构成更敏感,并给出了理论解析。 展开更多
关键词 散射 冰一水粒子 矢量辐射传输方程 累加法 云层
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海洋气溶胶多光谱偏振特性研究 被引量:2
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作者 杨斌 颜昌翔 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2736-2741,共6页
为提高海洋气溶胶的反演精度,定量研究了气溶胶在可见近红外波段的多光谱偏振辐射特性。首先建立了合理的海洋气溶胶及海面模型,基于逐次散射法准确模拟了光在气溶胶中及大气—海洋交界面处的矢量辐射传输过程,接着从光谱角度定量分析... 为提高海洋气溶胶的反演精度,定量研究了气溶胶在可见近红外波段的多光谱偏振辐射特性。首先建立了合理的海洋气溶胶及海面模型,基于逐次散射法准确模拟了光在气溶胶中及大气—海洋交界面处的矢量辐射传输过程,接着从光谱角度定量分析了典型波段处的反射率和偏振反射率,在此基础上提出了海洋气溶胶偏振辐射的光谱分布模型,并用卫星数据对模型进行验证,最后研究了气溶胶光学厚度、观测角度、海水叶绿素a浓度和海面风速对气溶胶多光谱偏振辐射的影响。研究表明,在可见近红外波段不考虑大气吸收和耀斑效应时,气溶胶偏振辐射的光谱变化符合幂函数模型;在不同波段处,海洋气溶胶的偏振辐射受海水叶绿素a浓度和海面风速的影响不同;海洋气溶胶的多光谱偏振辐射信息有效体现了气溶胶的自身特性,且与反射率相比,偏振反射率随各因素的变化存在更明显的谱段差异性。因此,可以运用气溶胶的多光谱偏振信息反演海洋气溶胶参数,多光谱探测的加入对提高气溶胶反演精度具有重要意义。 展开更多
关键词 海洋气溶胶 多光谱 矢量辐射传输方程 偏振
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RADIATIVE TRANSFER THEORY FOR STRONGLY FLUCTUATING, CONTINUOUS RANDOM MEDIA
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作者 金亚秋 《Science China Mathematics》 SCIE 1990年第7期875-886,共12页
Employing the strong fluctuation theory, the radiative transfer equation for strongly fluctuating, continuous random media; and the associated phase matrix and scattering coefficient are obtained. By using the Gaussia... Employing the strong fluctuation theory, the radiative transfer equation for strongly fluctuating, continuous random media; and the associated phase matrix and scattering coefficient are obtained. By using the Gaussian quadrature and the eigenvalue-eigenvector approaches, the vector thermal radiative transfer equation for a layer of random medium is solved and is favorably matched with the experimental data of snowfield in remote sensing. The comparison with the conventional theory for weak fluctuation is discussed. 展开更多
关键词 CONTINUOUS random media vector radiative transfer equation strong fluctuation THEORY SINGULARITY of DYADIC Green’s function.
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粗糙面上粒子层矢量辐射传输方程的二阶迭代解法 被引量:1
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作者 姚海 何姿 +3 位作者 丁大志 陈如山 党训旺 陈勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期115-127,共13页
为了探究典型粗糙面上随机粒子层中能量传输的多次散射机制,提出了一种基于矢量辐射传输方程的建模二阶计算方法.该建模方法将建模场景(粗糙面上粒子层)在高度维(Z轴)划分为多个传输散射层,基于矢量辐射传输理论中的一阶迭代散射解,利... 为了探究典型粗糙面上随机粒子层中能量传输的多次散射机制,提出了一种基于矢量辐射传输方程的建模二阶计算方法.该建模方法将建模场景(粗糙面上粒子层)在高度维(Z轴)划分为多个传输散射层,基于矢量辐射传输理论中的一阶迭代散射解,利用典型粗糙面的半经验半解析方法,求解出整个场景的二阶迭代散射解.同时,研究粒子层能量在粒子与粒子间的多次散射机制,以及粒子与地表粗糙面间的多次散射机制.数值结果表明,该二阶迭代解法相较于矢量辐射传输方程的一阶迭代散射解,能够更完整地探究互作用的散射特性,且可从能量传输角度解译建模场景中物体间的相干作用,从而可用于植被地物环境下的多次散射机制的解析以及散射系数变化趋势的预估. 展开更多
关键词 矢量辐射传输方程 迭代解 二阶 多次散射特性
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地球大气光学偏振模式研究
7
作者 黄河 周军 刘莹莹 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第9期92-96,共5页
在导航领域的研究中,研究天空中的大气光学偏振模式,对于利用自然偏振特性进行卫星以及船舰的导航是很重要的。为了求得精确,提出了一种基于离散坐标法求解平面平行大气的矢量辐射传输方程(VRTE)得到Stocks矢量,进而计算天空偏振模式的... 在导航领域的研究中,研究天空中的大气光学偏振模式,对于利用自然偏振特性进行卫星以及船舰的导航是很重要的。为了求得精确,提出了一种基于离散坐标法求解平面平行大气的矢量辐射传输方程(VRTE)得到Stocks矢量,进而计算天空偏振模式的方法进行仿真。结果表明,VRTE计算结果与瑞利散射经验公式计算结果的电矢量方向差别在10%之内,而VRTE计算可以得到更准确的偏振度信息。通过不同波长的矢量化辐射传输方程计算表明蓝光的大气散射作用要强于红光区域,为大气散射敏感器的波长选择提供了依据。 展开更多
关键词 大气散射 偏振模式 辐射传输方程 离散坐标法
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超电大复杂目标太赫兹散射特性建模微波方法延拓研究 被引量:6
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作者 陈珲 徐亮 +2 位作者 张言明 周小阳 崔铁军 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2018年第1期108-118,共11页
微波方法到太赫兹散射特性建模的延拓面临两个关键的科学问题研究,其一是材料响应特性延拓,包括金属属性向合金属性过渡导致Drude模型无法准确描述,以及介质材料在太赫兹频段的响应模型研究;其二是表面随机粗糙结构、以及复杂细微精细... 微波方法到太赫兹散射特性建模的延拓面临两个关键的科学问题研究,其一是材料响应特性延拓,包括金属属性向合金属性过渡导致Drude模型无法准确描述,以及介质材料在太赫兹频段的响应模型研究;其二是表面随机粗糙结构、以及复杂细微精细结构在太赫兹频段下的散射行为建模方法的延拓研究。微波频段下可视同为光滑的金属表面在太赫兹频段可能呈现出表面微粗糙特性。此外,针对含介质涂覆或全介质表面太赫兹散射特性的建模,需要结合随机边界散射理论,建立多层描述模型,以涵盖其中的面散射和体散射现象。该文首先采用积分方程方法描述和分析了金属粗糙表面的太赫兹散射规律,与实测数据吻合较好。其次,对于含涂覆或介质材料的目标表面,除表面粗糙的影响外,材料内部的微小粒子成分(如碳粉、石墨、金属粉等)的电尺寸与太赫兹波长相比拟,实验显示其体散射贡献不可忽视。该文尝试用矢量辐射传输理论与积分方程方法结合的多层模型来描述含介质材料表面的散射特性,很好地解释了实测规律。最后,该文提出基于"半确定性"描述的射线追踪高频算法,实现了复杂目标表面相干和非相干散射特性的一体化快速建模,为超电大复杂目标太赫兹散射特性的建模分析提供有效手段。 展开更多
关键词 太赫兹散射 辐射运输理论 积分方程模型
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