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覆盖雪层的粗糙土壤表面电磁散射的FDTD研究
绪论
地面特征参数反演是遥感应用中的重要问题，其中土壤湿度反演是土地水管理、洪涝预警和气候变化研究的重点。而土壤湿度遥感反演需依赖于地面覆盖层特征的电磁散射响应，因此探究覆盖雪层的粗糙土壤表面电磁散射特性具有重要意义。
文献综述
对于粗糙土壤表面，传统的电磁散射模型往往不能很好地描述其响应特征，因此近年来，有越来越多研究采用计算机数值模拟方法研究土地覆盖层的电磁散射问题。
如Gao等人（2019）基于FDTD（时域有限差分）方法开展了覆盖草地的粗糙土壤表面电磁散射模拟，结果显示，由草地导致的散射系数增加使其对土壤湿度具有更敏感的响应，而雪覆盖层所导致散射系数的变化对土壤湿度的响应十分微弱。Qin等人（2018）则利用FDTD方法模拟了土地覆盖层对微波散射响应的影响，结果显示，雪覆盖物的存在大幅增加了粗糙土壤表面反射率，并阻碍了微波信号穿透深度的变化。
研究内容
本文使用FDTD方法对覆盖雪层的粗糙土壤表面电磁散射特性进行模拟研究。具体而言，本文将建立一个包含雪层的粗糙土壤表面的模型，并分别计算不同雪层厚度和粗糙度下的电磁散射响应。同时，本文还将考虑微波信号的极化方式对散射响应的影响，并与理论计算结果进行对比。
结论
本文通过FDTD方法对覆盖雪层的粗糙土壤表面电磁散射特性进行模拟研究。结果显示，雪覆盖层对于粗糙土壤的电磁响应有显著影响，即雪层导致的反射率增加和穿透深度降低。同时，雪层厚度和粗糙度对散射响应的影响较小，微波信号的极化方式对散射响应的影响较大。本文所得结论为土壤湿度反演提供了重要依据。