專利名稱：深層土壤濕度微波遙感探測方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波遙感技術(shù)領(lǐng)域，是一種深層土壤濕度微波遙感探測方法與裝置。
背景技術(shù)：
深層土壤濕度在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水文、氣候、生態(tài)等領(lǐng)域是一個(gè)重要的參數(shù)。各國對土壤濕度探測設(shè)備已有大量的投入。土壤水分在時(shí)間、空間范圍變化較大，土壤水分的傳統(tǒng)測量方法，如重量法測量和時(shí)域反射計(jì)測量都是基于點(diǎn)的測量方法，需要實(shí)地操作和煩雜的后處理過程，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且無法在要求的時(shí)間內(nèi)獲得大范圍內(nèi)土壤水分的時(shí)空分布信息，因此很難將這種傳統(tǒng)的土壤水分測量方法推廣到大范圍、動(dòng)態(tài)變化應(yīng)用中，這種基于 點(diǎn)的傳統(tǒng)方法在水文學(xué)、氣候?qū)W、生態(tài)學(xué)等方面的應(yīng)用顯得越來越不足了。深層土壤特別是植物根部土壤的含水量能夠控制植物的生長，與植物的蒸騰作用密切相關(guān)，也是聯(lián)系表層土壤水和地下水的紐帶。研制快速高效的根區(qū)土壤濕度測量系統(tǒng)有重要意義。因此，在要求的精度范圍內(nèi)如何獲取大范圍、動(dòng)態(tài)的土壤時(shí)空分布信息是一個(gè)迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種深層土壤濕度微波遙感探測方法與裝置，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式、無損地檢測不同類型土壤在0. I-IOm深度的土壤介電常數(shù)和濕度參數(shù)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種深層土壤濕度微波遙感探測方法，其包括a)由發(fā)射機(jī)發(fā)射VHF/UHF頻段的射頻信號到測試區(qū)域的土壤目標(biāo)，利用VHF/UHF頻段射頻信號的穿透性，使射頻信號射入地表下0. I-IOm深度；b)再由接收機(jī)接收到目標(biāo)的回波信號；c)對目標(biāo)回波信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過深層土壤散射模型用遺傳算法反演土壤的介電常數(shù)，通過土壤介電模型計(jì)算出土壤的濕度。所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其獲取被測試目標(biāo)的多頻率、多極化、多角度的回波數(shù)據(jù)，測試的具體步驟如下I)設(shè)定天線的極化和設(shè)定一個(gè)入射角；2)測試區(qū)域的兩個(gè)方向分別為方位向和距離向，測試系統(tǒng)移動(dòng)方向?yàn)榉轿幌?，?br> 線側(cè)視的方向?yàn)榫嚯x向；測試系統(tǒng)沿方位向移動(dòng)時(shí)，天線的位置為1，2，......i，i+l，......，
n的n個(gè)位置，在某位置i進(jìn)行以下步驟；3)定標(biāo)測試放置角反射器，信號源及天線于目標(biāo)區(qū)域用于定標(biāo)，分別用于幅度定標(biāo)測試和相位定標(biāo)測試；4)測試該位置的目標(biāo)回波；5)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)存儲；6)重復(fù)2)至5)步，直至選定的目標(biāo)位置全部測試結(jié)束；7)再回到I)，進(jìn)行下一組觀測。8)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到目標(biāo)區(qū)域不同位置不同深度的介電常數(shù)和濕度；9)形成二維或三維的灰度圖像輸出、顯示。所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其所述I)步中，天線的極化為HH，VV,VH, HV，天線的入射角是在15-60度內(nèi)選若干點(diǎn)。所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其通過測試獲取目標(biāo)的多極化、多角度、多頻率的回波數(shù)據(jù)組合，步驟I)與2)的先后順序視方便操作而定，如采用一步一停方法測試，則在每個(gè)位置i進(jìn)行多角度、多極化測試完畢，再進(jìn)行下一位置的測定。所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其所述8)步，包括I)調(diào)整數(shù)據(jù)格式，從目標(biāo)觀測位置1，2，……i，i+l，……，n的觀測數(shù)據(jù)中，提取天線位置i的一組觀測數(shù)據(jù)極化和入射角的組合；2)將定標(biāo)數(shù)據(jù)做FFT變換； 3)將目標(biāo)回波數(shù)據(jù)做FFT變換；4)做數(shù)據(jù)校準(zhǔn)；5)得到頻域的觀測數(shù)據(jù)并對觀測數(shù)據(jù)存儲；6)回到I)步，下一組觀測數(shù)據(jù)處理；7)計(jì)算目標(biāo)處的不同深度的介電常數(shù)和濕度；8)回到I)步，下一天線位置。所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其所述目標(biāo)，包括裸土，農(nóng)林植被下土壤，沙漠，永久凍土。一種所述的探測方法使用的裝置，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和控制模塊；其發(fā)射機(jī)包括發(fā)射模塊和發(fā)射天線；發(fā)射模塊包括信號源，放大器，濾波器，信號源產(chǎn)生VHF/UHF頻段的射頻信號；放大器包括增益可調(diào)放大器，功率放大器；接收機(jī)包括接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和接收天線；接收模塊包括限幅器，低噪聲放大器，濾波器，增益可調(diào)放大器，I，Q解調(diào)器；控制模塊給出控制信號控制發(fā)射開關(guān)、接收開關(guān)、數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)收發(fā)分時(shí)工作，并在接收回波時(shí)采集數(shù)據(jù)。所述的裝置，其所述發(fā)射、接收天線是對數(shù)周期天線、八木天線或貼片天線其中的一種或組合；信號源產(chǎn)生的射頻信號是VHF/UHF頻段的載波脈沖、步進(jìn)頻率信號、線性調(diào)頻信號或多頻點(diǎn)連續(xù)波信號其中的一種；增益可調(diào)放大器是AGC放大器、或?yàn)榭烧{(diào)衰減器和放大器組成。所述的裝置，其所述天線是一個(gè)收發(fā)一體天線，發(fā)射模塊通過環(huán)形器接收發(fā)一體天線發(fā)射VHF/UHF頻段的射頻信號；收發(fā)一體天線接收目標(biāo)回波信號，通過環(huán)形器到接收模塊；兩路數(shù)據(jù)采集模塊從接收模塊采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊從回波信號中計(jì)算出土壤的介電常數(shù)和濕度。、
所述的裝置，其所述控制模塊采用FPGA給出控制信號，控制發(fā)射接收分時(shí)工作，限制直達(dá)波，控制模塊控制數(shù)據(jù)采集，減少數(shù)據(jù)存儲量；采用限幅器，對接收前端再保護(hù)。所述的裝置，其適用于地基、空基和天基遙感監(jiān)測平臺。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用的頻率范圍使發(fā)射的電磁波有穿透性，能測試植被下的土壤濕度，能測試深層土壤(根據(jù)土壤類型不同，濕度不同，深度范圍為0.1-10米)濕度；采用本發(fā)明裝置與技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)獲取大范圍、動(dòng)態(tài)的土壤時(shí)空分布信息。系統(tǒng)可采用收發(fā)分時(shí)工作，限制了直達(dá)波，降低了接收前端的難度，采用限幅器，對接收前端再保護(hù)。


圖I為一種深層土壤濕度微波遙感探測裝置的原理示意圖；圖2為另一種深層土壤濕度微波遙感探測裝置的原理示意圖；圖3為地基深層土壤濕度微波遙感探測裝置的工作原理示意圖，其中標(biāo)示的天線 距離地面的高度僅為示例，不局限于此高度，但要保證探測在遠(yuǎn)場條件下進(jìn)行；圖4為測試流程圖；圖5為數(shù)據(jù)處理流程圖；圖6為本發(fā)明裝置的測試結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用電磁波在VHF/UHF頻段的穿透性，發(fā)明一種深層土壤濕度雷達(dá)遙感測試系統(tǒng)測量深層土壤(根據(jù)不同土壤類型，不同濕度，不同植被覆蓋等情況，深度為0. I-IOm)的介電常數(shù)和濕度。土壤的濕度與土壤的介電常數(shù)有特定的關(guān)系，由土壤的介電模型確定；VHF/UHF頻段的電磁波發(fā)射到目標(biāo)土壤，一部分能量被粗糙土壤表面散射，另一部分能量穿透進(jìn)入土壤，在非均勻媒質(zhì)中傳播；回波信號中包括粗糙面表層的散射分量和土壤散射分量。本發(fā)明深層土壤濕度測試裝置中發(fā)射機(jī)發(fā)射VHF/UHF頻段的射頻信號到土壤目標(biāo)，電磁信號與土壤相互作用產(chǎn)生回波，接收機(jī)接收到回波信號，基于深層土壤散射模型，從回波數(shù)據(jù)中計(jì)算不同深度土壤的介電常數(shù)，基于介電模型求出不同深度土壤的含水量分布。本發(fā)明的一種深層土壤濕度微波遙感探測裝置，如圖I所示，由發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，控制模塊組成；其中的一種發(fā)射機(jī)構(gòu)成為發(fā)射模塊24與天線8組成，接收機(jī)由接收天線9和接收模塊22，雙通道采樣器20，數(shù)據(jù)處理PC機(jī)21組成。發(fā)射模塊24由信號源10給出VHF/UHF頻段射頻信號，通過功分器11分兩路，一路通接接收通道中的I，Q解調(diào)器18，另一路接增益可調(diào)放大器12，再接功放13和濾波器14，增益可調(diào)放大器通過增益調(diào)節(jié)使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。接收模塊25由限幅器15接低噪聲放大器16，接濾波器17，增益可調(diào)放大器18，I，Q解調(diào)器19，限幅器15保護(hù)接收機(jī)，限制直達(dá)波或發(fā)射端耦合到接收端的大信號，增益可調(diào)放大器18通過增益調(diào)節(jié)使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。接收模塊輸出I，Q兩路信號，由雙通道采樣器20采樣，傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理PC機(jī)21，計(jì)算出測試目標(biāo)的土壤介電常數(shù)和濕度信息?？刂颇K通過FPGA實(shí)現(xiàn)，給出發(fā)射、接收控制信號分別控制發(fā)射開關(guān)和接收開關(guān)實(shí)現(xiàn)分時(shí)工作，給出數(shù)據(jù)采集控制信號實(shí)現(xiàn)接收回波信號時(shí)采集數(shù)據(jù)。本發(fā)明中發(fā)射模塊24，接收模塊25中的元器件通過集成電路實(shí)現(xiàn)，控制部分采用FPGA實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集模塊20通過ADC，F(xiàn)PGA，DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲和上傳。
發(fā)射天線8的類型包括對數(shù)周期天線，八木天線，貼片天線。增益可調(diào)放大器12可以是AGC放大器，也可以由放大器和可調(diào)衰減器組成。接收天線9的類型包括對數(shù)周期天線，八木天線，貼片天線。增益可調(diào)放大器18可以是AGC放大器，也可以由放大器和可調(diào)衰減器組成。圖I中信號源10給出的射頻信號包括VHF/UHF頻段的脈沖信號，步進(jìn)頻率信號，線性調(diào)頻信號或多頻點(diǎn)連續(xù)波。本發(fā)明的另一種深層土壤濕度微波遙感探測裝置，如圖2所示，其中的發(fā)射機(jī)由發(fā)射模塊24給出VHF/UHF頻段射頻信號，通過環(huán)形器接收發(fā)一體天線22發(fā)射信號26到測試目標(biāo)，目標(biāo)回波信號27由收發(fā)一體天線22接收后通過環(huán)形器6接入接收模塊25，輸出I，Q兩路信號，由雙通道采樣器20采樣，傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理PC機(jī)21，計(jì)算出測試目標(biāo)的土壤介電常數(shù)和濕度信息。 圖3是地基測試裝置的測試原理圖，將測試裝置安裝在吊車的頂部，吊車高度為10-40米；系統(tǒng)采用脈沖工作制，系統(tǒng)發(fā)射功率為2W，天線極化為HH，VV, HV, VH，脈沖寬度為30ns，脈沖重復(fù)頻率為2kHz，入射角在15-60度間選擇，獲取獨(dú)立測試的若干組數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得土壤參數(shù)。脈沖信號由FPGA產(chǎn)生，調(diào)制到信號源產(chǎn)生的VHF/UHF頻段的點(diǎn)頻連續(xù)波上；系統(tǒng)采用收發(fā)分時(shí)工作制，通過FPGA產(chǎn)生控制信號控制發(fā)射通道和接收通道的開關(guān)，使得發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)分時(shí)工作。用本發(fā)明中的測試裝置測試目標(biāo)回波，測試裝置可以基于車載平臺，機(jī)載平臺或星載平臺，測試方法如圖4的測試流程圖，包括以下步驟I)設(shè)定天線的極化(W，HH, VH, HV)和入射角(15-60度內(nèi)選若干點(diǎn))；2)測試裝置沿方位向運(yùn)動(dòng)，天線的位置為1，2，……i，i+l，……，11的11個(gè)位置，在某位置i進(jìn)行以下步驟；3)定標(biāo)測試放置角反射器，信號源及天線于目標(biāo)區(qū)域用于定標(biāo)，角反射器用于幅度定標(biāo)測試，信號源及天線用于相位定標(biāo)測試；4)測試該位置的目標(biāo)回波；5)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)存儲；6)重復(fù)2)至5)步，直至選定的目標(biāo)位置全部測試結(jié)束；7)再回到I)，進(jìn)行下一組觀測。測試得到被測區(qū)域的每個(gè)位置的不同極化和入射角的若干組觀測數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理機(jī)。數(shù)據(jù)處理流程如圖5所示，步驟如下I)調(diào)整數(shù)據(jù)格式，天線的位置為1，2，……i，i+l，……，11的11個(gè)位置，提取天線位置i的一組觀測數(shù)據(jù)(極化和入射角的組合)；2)將定標(biāo)數(shù)據(jù)做FFT變換；3)將目標(biāo)回波數(shù)據(jù)做FFT變換；4)做數(shù)據(jù)校準(zhǔn)；5)得到頻域的觀測數(shù)據(jù)并存儲；6)回到I)，下一組觀測數(shù)據(jù)處理；
7)計(jì)算天線位置i對應(yīng)目標(biāo)位置的不同深度的介電常數(shù)和濕度；8)回到I)，下一天線位置9)獲取測試區(qū)域不同位置的土壤沿深度的介電常數(shù)和濕度的變化；10)形成二維或三維的灰度圖像。在數(shù)據(jù)處理流程中的第7)步，計(jì)算目標(biāo)處的不同深度的介電常數(shù)和濕度；測試屬于遠(yuǎn)場測試，入射波為平面波，平面波 入射到粗糙土壤表面，一部分能量散射，另一部分能量穿透進(jìn)入土壤，在分層非均勻媒質(zhì)中傳播；在觀測的一個(gè)口徑或一個(gè)分辨點(diǎn)，土壤為粗糙表面，沿土壤深度介電常數(shù)或濕度是漸變的，采用粗糙面任意分層散射模型其中遞樣飄議事
2/j§cos#IX ’—f；i == K{^^)sm0anff +B|)(1+Rj)e — M^zfAms — cos (I — a；*) (I — E;) <其中Rvm和圮為廣義反射系數(shù)。對于分層明顯的土壤類型，采用粗糙面分層散射模型其計(jì)算公式如下 =4< cos2 Os^wXk-KV^wXk -^4。刺[_2] =4< COS2 es^\wf{k-KV\ahg\wg{k -K%m
_3]= 4< COS2 Os^wXk-KY^wXk-K%A_kl)其中F^1), G(k± )是表面函數(shù)f，g的Fourier變換，％ (^l), Wg (^1)是粗糙面的F(U G(&)的譜密度。土壤的介電模型采用廣義折射混合介電模型GRMDM
廠+(V^-WW<Wt^em =\
Hd + dm+-wt) w>wt
其中Snj為土壤的相對介電常數(shù)e d為干燥土壤的相對介電常數(shù)eb為土壤中束縛水的相對介電常數(shù)ef為土壤中自由水的相對介電常數(shù)W為土壤含水量Wt為土壤飽和束縛水含量土壤的介電模型還可以通過測試獲取經(jīng)驗(yàn)公式。 圖6為測試結(jié)果，圖中實(shí)線為TDR(時(shí)域反射計(jì))的結(jié)果，虛線為本發(fā)明裝置的測試結(jié)果，土壤濕度沿深度的變化趨勢是一致的，結(jié)果吻合較好。以上所述，特別是圖3所示的地基測試裝置，僅為本發(fā)明中的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，進(jìn)行的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，包括 a)由發(fā)射機(jī)發(fā)射VHF/UHF頻段的射頻信號到測試區(qū)域的土壤目標(biāo)，利用VHF/UHF頻段射頻信號的穿透性，使射頻信號射入地表下0. I-IOm深度； b)再由接收機(jī)接收到目標(biāo)的回波信號；c)對目標(biāo)回波信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過深層土壤散射模型用遺傳算法反演土壤的介電常數(shù)，通過土壤介電模型計(jì)算出土壤的濕度。
2.如權(quán)利要求I所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，獲取被測試目標(biāo)的多頻率、多極化、多角度的回波數(shù)據(jù)，測試的具體步驟如下 1)設(shè)定天線的極化和設(shè)定一個(gè)入射角； 2)測試區(qū)域的兩個(gè)方向分別為方位向和距離向，測試系統(tǒng)移動(dòng)方向?yàn)榉轿幌?，天線側(cè)視的方向?yàn)榫嚯x向；測試系統(tǒng)沿方位向移動(dòng)時(shí)，天線的位置為1，2，......i，i+l，......，11的n個(gè)位置，在某位置i進(jìn)行以下步驟； 3)定標(biāo)測試放置角反射器，信號源及天線于目標(biāo)區(qū)域用于定標(biāo)，分別用于幅度定標(biāo)測試和相位定標(biāo)測試； 4)測試該位置的目標(biāo)回波； 5)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)存儲； 6)重復(fù)2)至5)步，直至選定的目標(biāo)位置全部測試結(jié)束； 7)再回到I)，進(jìn)行下一組觀測。
8)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到目標(biāo)區(qū)域不同位置不同深度的介電常數(shù)和濕度； 9)形成二維或三維的灰度圖像輸出、顯示。
3.如權(quán)利要求2所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，所述I)步中，天線的極化為HH，VV, VH, HV，天線的入射角是在15-60度內(nèi)選若干點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求2所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，通過測試獲取目標(biāo)的多極化、多角度、多頻率的回波數(shù)據(jù)組合，步驟I)與2)的先后順序視方便操作而定，如采用一步一停方法測試，則在每個(gè)位置i進(jìn)行多角度、多極化測試完畢，再進(jìn)行下一位置的測定。
5.如權(quán)利要求2所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，所述8)步，包括 1)調(diào)整數(shù)據(jù)格式，從目標(biāo)觀測位置1，2，……i，i+l，……，n的觀測數(shù)據(jù)中，提取天線位置i的一組觀測數(shù)據(jù)極化和入射角的組合； 2)將定標(biāo)數(shù)據(jù)做FFT變換； 3)將目標(biāo)回波數(shù)據(jù)做FFT變換； 4)做數(shù)據(jù)校準(zhǔn)； 5)得到頻域的觀測數(shù)據(jù)并對觀測數(shù)據(jù)存儲； 6)回到I)步，下一組觀測數(shù)據(jù)處理； 7)計(jì)算目標(biāo)處的不同深度的介電常數(shù)和濕度； 8)回到I)步，下一天線位置。
6.如權(quán)利要求I所述的深層土壤濕度微波遙感探測方法，其特征在于，所述目標(biāo)，包括裸土，農(nóng)林植被下土壤，沙漠，永久凍土。
7.—種如權(quán)利要求I所述的探測方法使用的裝置，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和控制模塊；其特征在于，發(fā)射機(jī)包括發(fā)射模塊和發(fā)射天線；發(fā)射模塊包括信號源，放大器，濾波器，信號源產(chǎn)生VHF/UHF頻段的射頻信號；放大器包括增益可調(diào)放大器，功率放大器； 接收機(jī)包括接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和接收天線；接收模塊包括限幅器，低噪聲放大器，濾波器，增益可調(diào)放大器，I，Q解調(diào)器； 控制模塊給出控制信號控制發(fā)射開關(guān)、接收開關(guān)、數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)收發(fā)分時(shí)工作，并在接收回波時(shí)采集數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射、接收天線是對數(shù)周期天線、八木天線或貼片天線其中的一種或組合；信號源產(chǎn)生的射頻信號是VHF/UHF頻段的載波脈沖、步進(jìn)頻率信號、線性調(diào)頻信號或多頻點(diǎn)連續(xù)波信號其中的一種；增益可調(diào)放大器是AGC放大器、或?yàn)榭烧{(diào)衰減器和放大器組成。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述天線是一個(gè)收發(fā)一體天線，發(fā)射模塊通過環(huán)形器接收發(fā)一體天線發(fā)射VHF/UHF頻段的射頻信號；收發(fā)一體天線接收目標(biāo)回波信號，通過環(huán)形器到接收模塊；兩路數(shù)據(jù)采集模塊從接收模塊采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊從回波信號中計(jì)算出土壤的介電常數(shù)和濕度。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊采用FPGA給出控制信號，控制發(fā)射接收分時(shí)工作，限制直達(dá)波，控制模塊控制數(shù)據(jù)采集，減少數(shù)據(jù)存儲量；采用限幅器，對接收前端再保護(hù)。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，適用于地基、空基和天基遙感監(jiān)測平臺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深層土壤濕度微波遙感探測方法與裝置，涉及微波遙感技術(shù)，利用微波低頻段對物體的穿透性能，提出了深層土壤濕度微波遙感探測方法，并公開一種深層土壤濕度微波遙感探測裝置，測試土壤的后向散射系數(shù)，通過深層土壤散射模型和土壤的介電模型反演出不同深度的土壤濕度，形成測試區(qū)域土壤濕度分布的三維圖像。本發(fā)明遙感探測裝置，工作頻率為VHF/UHF頻段，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式、無損地檢測不同類型土壤在0.1-10m深度的土壤介電常數(shù)和濕度參數(shù)。
文檔編號G01N22/04GK102735697SQ20111008659
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者張曉娟, 林志偉, 許鑫 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所