基于多阶非相干散射模型的鄱阳湖湿地植被散射模拟与分析

摘要

为了更加深入地理解湿地植被的散射特性并提高湿地植被参数反演的精度,建立准确的湿地植被散射模型具有重要的意义.该文以鄱阳湖湿地的苔草植被为研究对象,建立了基于Matrix Doubling算法的多阶非相干散射模型,考虑了高密集性的鄱阳湖湿地植被引起的多次散射,并以全极化雷达遥感数据Radsarsat-2为数据源进行模型验证.模型采用物理光学模型(Physical Optics Approximation)和有限长介电圆柱体近似来模拟叶片和茎杆单散射体的雷达散射信号,地表面散射采用IEM(Integrated Equation Model)模型模拟.采用2013年收集的鄱阳湖湿地植被的实测数据作为模型的输入,模拟了C波段的VV,VH,HH极化的后向散射系数,并与Radarsat-2卫星影像数据和MIMICS模型的模拟结果进行对比分析.结果表明,对于高密度的湿地植被,C波段的植被冠层内部多次散射分量较大,多阶散射模型的模拟结果明显优于MIMICS模型.另外,也在不同雷达入射角度、植株数目密度、土壤含水量、植被含水量情况下,采用多阶散射模型对湿地植被后向散射进行了模拟,为鄱阳湖湿地植被参数反演提供了基础.