海洋微波遥感中的介电常数
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1. 狭义广义遥感狭义遥感:主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。
(利用电磁波进行遥感)广义遥感:利用仪器设备从远处获得被测物体的电磁波辐射特征(光,热),力场特征(重力、磁力)和机械波特征(声,地震),据此识别物体。
(除电磁波外,还包括对电磁场、力场、机械波等的探测)两者探测手段不一样2. 遥感技术系统信息源-信息获取-信息纪录和传输-信息处理信息应用3. 遥感的分类(1)按照探测电磁波的工作波段分类:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等(2)按照传感器工作方式分类:主动遥感、被动遥感4. 遥感的应用内容上可概括:资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划、全球宏观研究5. 海洋遥感的意义(1)海洋气候环境监测的需要海洋占全球面积约71%,海洋是全球气候环境变化系统中不可分割的重要部分厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关。
厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物,它原是指赤道海面的一种异常增温,现在其定义为在全球范围内,海气相互作用下造成的气候异常。
(2)海洋资源调查的需要海洋是人类最大的资源宝库,是全球生命支持系统的基本组成部分,海洋资源的重要性促使人们采用各种手段对其进行调查研究海岸带是人类赖以生存和进行生产活动的重要场所,海岸带资源的相关调查对于沿海资源的合理开发与利用非常重要(3)海洋遥感在海洋研究中的重要性海洋遥感具有大范围、实时同步、全天时、全天候多波段成像技术的优势可以快速地探测海洋表面各物理量的时空变化规律。
它是20 世纪后期海洋科学取得重大进展的关键学科之一。
重要性体现在:是海洋科学的一个新的分支学科;为海洋观测和研究提供了一个崭新的数据集,并开辟了新的考虑问题的视角;多传感器资料可推动海洋科学交叉学科研究的发展1. 海洋遥感的概念(重点)、研究内容海洋遥感:指以海洋及海岸带作为监测、研究对象,利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理来观测和研究海洋的遥感技术。
电磁波在海水中的传播研究摘要:在人们认识到超长波用于潜艇通讯的可行性和极长波在海洋深处核潜艇通讯中应用的可能性,并将两种可能成功的转化为实际后,海水中电磁波的传播性能问题受到人们的高度关注。
在此背景下,本文针对电磁波在海水中的传播问题展开研究,希望可以为推动电磁波在海洋研究中更广泛的应用做出贡献。
关键词:电磁波;海水;传播随着声波在水下无线通信中应用的缺陷逐渐显现,电磁波在海洋无线通讯中成功应用的案例不断增多,人们开始对电磁波在海水中的传播展开研究,人们发现,在海水高介电常数和高导电率的影响下,电磁波在海水中的传播衰减量相比在空气中要明显更多,但在传播速度方面优势一直比较稳定。
一、电磁波在导电媒质中的传播现阶段人们已经发现,导电媒质电荷分布的体密度在电磁波传播的过程中会发生改变,这种变化除在导电媒质电荷分布密度为0的情况外均存在;另外,导电媒质中传播电磁波会直接导致振幅出现下滑现象,原本同相的磁场强度矢量和电场关系发生变化,电场和磁场的强度差额进一步扩大,磁场能量成为电磁波能量中最重要的能量,反流、散射等原本不存在的现象也随之发生。
考虑到海水是一种特殊的均匀导电媒质,其具有恒定的温度,而电磁波在海水中传播过程,虽然与在空气中传播存在一定的差异,但仍要符合MaxWell方程组和对应辅助方程的关系要求,所以在对电磁波在海水中的传播特性进行研究的过程中,可以将电磁波等同于简谐波,此时海水作为均匀导电媒质,电荷体密度可以直接被视为0,在此时将电磁波在海水中的传播带入MaxWell方程组和对应辅助方程则可以发现电磁波在水下传播常数的平方可以通过表示,其中代表角频率;代表磁导率;代表介质的介电常数;代表电流密度矢量;代表海水电导率。
二、电磁波在海水中传播特性的特性分析(一)从具体的参数变化分析海水中电磁波的传播特性电磁波在海水中的传播特性要通过多种参数进行集中反应,目前以下几种因素是评估电磁波传播特性过程中最常用的参数。