Математическая модель отражения поляризованного излучения от природных образований

• Автор: Векленко, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОПТИЧЕСКОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ

1.1. Оптические методы дистанционного зондирования

1.2. Фотометрическое описание поляризации излучения

1.3. Архитектура краевых задач переноса

поляризованного излучения

1.4. Обзор математических моделей отражения поляризованного излучения от природных образований

Основные выводы по первой главе

2 . ТОЧЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК В БЕСКОНЕЧНОЙ СРЕДЕ

2.1. Поляризационное поле при релеевском рассеянии

2.2. Анализ полученного решения
2.3. Решение скалярного уравнения переноса
при анизотропной индикатрисе
2.4 . Поляризационное поле в случае анизотропного рассеяния
2. 5.Точность и границы применимости полученного решения
Основные выводы по второй главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОТРАЖЕНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ ПРИРОДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
3.1. Математическая модель отражения
3.2. Исследование поляризации излучения; отраженного природными образованиями
3.3. Обратные задачи дистанционного зондирования
Основные выводы по третьей главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня оптические методы дистанционного зондирования (ДЗ) используются для решения таких задач, как поиск полезных ископаемых, изучение растительного покрова и океана, экологический мониторинг, метеорологические наблюдения и изучение атмосферы и многих менее масштабных задач таких, как, например, обнаружение пожаров. Подавляющее большинство существующих методов ДЗ основаны на обработке пространственного, временного и спектрального распределенная сигнала, отраженного от природных образований или пропущенного ими. Под природными образованиями (ПО) будем понимать среды, распространение излучения в которых можно описать в приближении геометрической оптики. Состояние поляризации оптического сигнала в большинстве этих методов не измеряется. Однако процессы рассеяния и отражения излучения сопровождаются изменением его состояния поляризации, поэтому измерение поляризации сигнала может дать дополнительную информацию об объекте. Исследования показывают, что поляризационные методы ДЗ особенно эффективны для изучения рассеивающих сред: атмосферы и океана. Обработанные результаты поляризационных измерений могут использоваться в неполяризационных методах ДЗ для проведения радиометрической коррекции. Данные поляризационного ДЗ могут быть использованы в решении задач та-
С элементами матрицы когерентности в локальном базисе параметры Стокса связаны соотношением [12]
Таким образом, в лучевом приближении помимо яркости электромагнитный пучок характеризуется еще тремя параметрами, которые экспериментально можно определить, опираясь на закон (1.3). При сложении двух пучков поляризационные параметры складываются, так как мы считаем, что интерференция отсутствует. То есть рассматриваются некогерентные пучки.
Введенное описание состояния поляризации параметрами Стокса носит название SP-представления (Stokes parameters). В диссертации оно не используется, а используется СР-представление (Circle Polarization) [14,15], параметры которого являются линейной комбинацией параметров Стокса:
где I - мнимая единица. Достоинства этого представления будут показаны ниже.
Существенной особенностью описания поляризации с помощью матриц когерентности является возможность описания пучков различных направлений в единой системе координат. Сис-

L0 + Ц L2+ iL2 ^L2—iL3 L0-L{;
(1-4)
(1.5)
L-2j