# landreflectivity
地表反射率
函数库: TyRadar
# 语法
nrcs, = landreflectivity(landtype, ang)
nrcs, = landreflectivity(landtype, ang, freq)
nrcs, = landreflectivity(___; Model = Model)
nrcs, = landreflectivity(___; Polarization = pol)
nrca, = landreflectivity(___; SurfaceHeightStandardDeviation = hgtsd)
nrcs, hgtsd, beta0, vegtype = landreflectivity(___)
# 说明
nrcs, = landreflectivity(landtype, ang) 返回掠入射角 ang 下陆地类型陆地的表面雷达反射率 nrcs。雷达反射率也称为归一化雷达截面(nrcs)。该语法假设雷达工作在 10 GHz,并且还假设陆地模型是巴顿反射率模型。有关土地模型和土地类型的表格,请参见土地模型和土地类型。 示例
nrcs, = landreflectivity(landtype, ang, freq) 还指定雷达的发射频率。
nrcs, = landreflectivity(___; Model = Model) 还指定反射率模型。
nrcs, = landreflectivity(___; Polarization = pol) 还指定了传输波的偏振 pol。若要使用此语法,请将模型参数设置为 "UlabyDobson"。
nrcs, = landreflectivity(___; SurfaceHeightStandardDeviation = hgtsd) 指定表面高度 hgtsd 的标量标准偏差。若要使用此语法,请将模型参数设置为 "GIT"。
nrcs, hgtsd, beta0, vegtype = landreflectivity(___) 返回
- hgtsd - 表面高度的标准偏差。
- β0 - 土地类型的坡度。
- vegtype - 植被类型。
若要启用此语法,请将模型参数设置为 "Barton"。
# 示例
城市补丁的 NRCS
计算 NRCS、地表高度标准差、土地坡度和植被类型。指定城市土地类型和 20 度的入射角度。
using TyRadar
graz = 20
nrcs, hgtsd, beta0, vegtype = landreflectivity("Urban", graz)
nrcs = 0.10815626585663494
hgtsd = 10
beta0 = 5.729577951308233
vegtype = "None"
# 输入参数
landtype - 地表土地类型字符 | 字符串
地表类型,指定为字符或字符串。土地类型取决于模型的价值。关于不同模型可接受的土地类型,请参阅表[土地模型和土地类型]。
ang - 掠角或凹陷角非负标量 | 长度为 M 的非负向量
表面相对于雷达的掠角或俯角,指定为非负的标量或长度为 M 的非负向量。当陆地模型设置为 "Billingsley" 时,该角度被解释为介于 -90 度和 90 度之间的凹陷角度。对于所有其他模型,该角度被解释为 0 到 90 度范围内的掠入射角。单位是度。
freq - 发射频率长度为 R 正向量值
传输频率,指定为正标量或长度为 R 正向量值,单位为赫兹。
示例: freq=70e9
model - 土地反射率模型"Barton"(默认值)| 字符串 | 字符
土地反射率模型,指定为字符串或字符。有关所有可接受的土地反射率模型,请参见参见土地模型和土地类型。
pol - 反射率模型的偏振"H"(默认值)| "V" | "HV"
反射率模型的偏振,指定为 "H" 表示水平偏振,"V" 表示垂直偏振,或 "HV" 表示水平发射和垂直接收。
依赖项
若要启用此参数,请将模型参数设置为 "UlabyDobson"。
hgtsd - 表面高度标准偏差0(默认值)| 标量
表面高度的标准偏差,指定为标量。单位为米。
依赖项
若要启用此参数,请将模型参数设置为 "GIT"。
# 输出参数
nrcs - 归一化表面反射率Q 乘 R 实值矩阵 | 2 乘 2 乘 Q 乘 R 实值阵列
归一化表面反射率,以 Q 乘 R 实值矩阵或2 乘 2 乘 Q 乘 R 实值阵列的形式返回。Q 是掠角 graz 的长度,或者仅对于陆地表面是凹陷角。R 是频率向量 freq 的长度。nrcs 是无量纲的,但通常表示为 m²/m²。归一化反射率也称为归一化雷达截面(NRCS)。
- 对于非极化反射率情况,nrcs 作为 Q 乘 R 实值矩阵返回。
- 对于极化反射率的情况,nrcs 作为2 乘 2 乘 Q 乘 R 实值阵列返回。对于 Q 和 R 的每个值,NRCS 形成以下形式的极化归一化雷达截面(NRCS)反射率矩阵 s
其中
在给定掠入射角和频率下,使用最近邻插值计算交叉偏振分量
依赖项
要启用偏振反射率,请将 EnablePolarization 设置为 true。
hgtsd - 表面高度的标准偏差标量
表面高度的标准偏差,以标量形式返回。单位为米。
依赖项
若要启用此参数,请将模型参数设置为 "Barton"。
beta0 - 土地类型的坡度标量
土地类型 β0 的坡度,以标量形式返回。请注意,β0 是 RMS 表面斜率的1.4倍。单位是度。
依赖项
若要启用此参数,请将模型参数设置为 "Barton"。
vegettype - 植被类型字符数组 | 字符串
植被类型,返回一个字符数组或字符串。植被类型取决于土地类型。
| 土地类型 | 植被类型 |
|---|---|
| Rugged Mountains | Trees (dense) |
| Mountains | Trees (dense) |
| Woods | Trees (dense) |
| Wooded Hills | Trees (dense) |
| Rolling Hills | Brush (dense) |
| Farm | Grass (thin) |
| Desert | Grass (thin) |
| Flatland | Grass (thin) |
| Metropolitan | None |
| Urban | None |
| Smooth | None |
依赖项
若要启用此参数,请将模型参数设置为 "Barton"。
# 局限性
该函数假设高斯杂波模型,并且地杂波的反射率大多与波长无关。高斯模型可能无法模拟一些自然和大多数人造结构的影响,这些结构通常被单独建模为离散杂波。
# 更多
土地模型和土地类型
| 模型 | 土地类型 | 有效范围 |
| "Barton"–常数伽马数学模型,通常适用于中等掠入射角巴顿是默认模型。参见 [1]、[2] 和 [3]。 | "RuggedMountains" | 1.掠角 20–60 度 2.频率 1–10 GHz |
| "Mountains" | ||
| "Metropolitan" | ||
| ""Urban" | ||
| "WoodedHills" | ||
| "RollingHills" | ||
| "Woods" | ||
| "Farm" | ||
| "Desert" | ||
| "Flatland" (default for model) | ||
| "Smooth" | ||
| "APL"–该模型也称为 ADSAM 模型。低保真度常数伽马数学模型,包括镜面散射。参见[4]。 | "Urban" | 1.掠角 0–90 度 2.频率 1–100 GHz |
| "HighRelief" | ||
| "LowRelief" (default for model) | ||
| "Billingesley"—高有效性经验模型,通常适用于小于 2 度的低凹陷角度。参见[5]。 | "LowReliefRural" (default for model) | 1.凹陷角度 -0.75–2 度 2.频率–VHF(0.030–0.3)、UHF(0.3–1)、L(1-2)、S(2-4)、X(8-12)GHz |
| "LowReliefForest" | ||
| "Farm" | ||
| "Desert" | ||
| "Marsh" | ||
| "Grassland" | ||
| "HighReliefRural" | ||
| "HighReliefForest" | ||
| "Mountains" | ||
| "Urban" | ||
| "LowReliefUrban" | ||
| "GIT" - 佐治亚理工学院的半经验模型考虑了地形粗糙度。一般适用于中等掠入射角。参见[6]。 | "Soil" (default for Model) | 1.掠角 20–65 度 2.频率 3–15 GHz |
| "Grass" | ||
| "TallGrass" | ||
| "Trees" | ||
| "Urban" | ||
| "Morchin" – 数学模型通常适用于 UHF 至 C 波段频率的高掠入射角。参见[7]。 | "Desert" | 1.掠角 70–90 度 2.频率 UHF(0.3–1) L(1–2) S(2–4) C(4–8) |
| "Farm" (default for Model) | ||
| "Woods" | ||
| "Mountains" | ||
| "Nathanson" – 适用于 Ka 波段的低掠角地面雷达和中等掠角机载雷达,适用于低山、农田和林区。参见[3]。 | "Desert" | 1.掠角 0–60 度 2.频率 L(1–2)、S(2-4)、C(4-8)、X(8-12)、Ku(12-18)、Ka(32-36)GHz |
| "Farm" (default for Model) | ||
| "Woods" | ||
| "Jungle" | ||
| "RollingHills" | ||
| "Urban" | ||
| "Ulaby-Dobson" — 考虑偏振,覆盖 L 波段至 Ku 的中低掠入射角的高有效性半经验模型。参见[8]。 | "Soil" (default for Model) | 1.掠角 0–60 度 2.频率 L(1-2)、S(2-4)、C(4-8)、X(8-12)、Ku(12-18))GHz |
| "Grass" | ||
| "Shrubs" | ||
| "ShortVegetation" |
# 参考文献
[1] Barton, David Knox. Radar Equations for Modern Radar. Artech House, 2013.
[2] Long, Maurice W. Radar Reflectivity of Land and Sea. 3rd ed, Artech House, 2001.
[3] Nathanson, Fred E., et al. Radar Design Principles: Signal Processing and the Environment. 2. ed., Repr, Scitech Publ, 2004.
[4] Reilly, J. P., R. L. McDonald, and G. D. Dockery. "RF-Environment Models for the ADSAM Program." Report No. A1A97U-070, Laurel, MD: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, August 22, 1997.
[5] Billingsley, J. Barrie. Low-Angle Radar Land Clutter: Measurements and Empirical Models. William Andrew Pub. : SciTech Pub. ; Institution of Electrical Engineers, 2002.
[6] Richards, M. A., et al., editors. Principles of Modern Radar. SciTech Pub, 2010.
[7] Morchin, Fred E., J. Patrick Reilly, and Marvin Cohen. Radar Design Principles: Signal Processing and the Environment. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1991.
[8] Ulaby, Fawwaz T., and M. Craig Dobson. Handbook of Radar Scattering Statistics for Terrain