Труды сотрудников института физики

/ J. P. Wigneron [et al.] // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. - 2011. - Vol. 49, Is. 4. - P. 1177-1189, DOI 10.1109/TGRS.2010.2075935. - Cited References: 26 . - ISSN 0196-2892
Аннотация: In the forward model [L-band microwave emission of the biosphere (L-MEB)] used in the Soil Moisture and Ocean Salinity level-2 retrieval algorithm, modeling of the roughness effects is based on a simple semiempirical approach using three main "roughness" model parameters: H-R, Q(R), and N-R. In many studies, the two parameters Q(R) and N-R are set to zero. However, recent results in the literature showed that this is too approximate to accurately simulate the microwave emission of the rough soil surfaces at L-band. To investigate this, a reanalysis of the PORTOS-93 data set was carried out in this paper, considering a large range of roughness conditions. First, the results confirmed that Q(R) could be set to zero. Second, a refinement of the L-MEB soil model, considering values of N-R for both polarizations (namely, N-RV and N-RH), improved the model accuracy. Furthermore, simple calibrations relating the retrieved values of the roughness model parameters H-R and (N-RH - N-RV) to the standard deviation of the surface height were developed. This new calibration of L-MEB provided a good accuracy (better than 5 K) over a large range of soil roughness and moisture conditions of the PORTOS-93 data set. Conversely, the calibrations of the roughness effects based on the Choudhury approach, which is still widely used, provided unrealistic values of surface emissivities for medium or large roughness conditions.

Смотреть статью,
Смотреть исправление,
WoS,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Wigneron, J. P.; Chanzy, A.; Kerr, Y. H.; Lawrence, H.; Shi, J. C.; Escorihuela, M. J.; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Mialon, A.; Demontoux, F.; de Rosnay, P.; Saleh-Contell, K.; Workshop on Remote Sensing and Modeling of Surface Properties (2nd ; Jun 09-11, 2009 ; Toulouse, France)

/ V. L. Mironov, K. V. Muzalevskiy, I. V. Savin ; funding agency Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS) // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Observ. Remote Sens. - 2013. - Vol. 6, Is. 3. - Ст. 6520003. - P. 1781-1785, DOI 10.1109/JSTARS.2013.2262108. - Cited References: 20 . - ISSN 1939-1404
   Перевод заглавия: Восстановление градиента температуры в активном слое мерзлой почвы арктической тундры по данным радиометрических наблюдений в L-диапазоне. Теоретическое моделирование
Аннотация: Possibility of remote sensing of both the surface temperature and the temperature gradient in the permafrost active layer from L-band brightness temperature observations is theoretically investigated at a SMOS frequency of 1.4 GHz. Bare soil emission is simulated based on the semi-empirical L-MEB model. The brightness temperature is simulated using the soil density, surface roughness, temperature, and moisture profiles measured in situ at the Biosphere Station Franklin Bluffs, Alaska, USA (69°39'N, 148°43'W) from September 2, 1999, to August 23, 2001. The soil permittivity is calculated using the temperature-dependent generalized refractive mixing dielectric model for the organic rich soil sample collected in North Slope, Alaska (68°38'N, 149°35'W). This model predicts the complex dielectric constant of moist soil both thawed and frozen at temperatures from-30°C to +25°C and moistures from 0 to 0.94 g/g. The brightness temperatures simulated for field-of-view angles from 0 to 60\circ are inverted into the temperature profiles, and their deviations from the temperature profiles measured in situ are estimated. The error in reconstructing temperature profiles is found to be no greater than 1.8 °C to depths of 0.15 m. © 2013 IEEE.

Scopus,
WoS,
Смотреть статью,
WOS,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Миронов, Валерий Леонидович; Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS)

/ V. L. Mironov, P. P. Bobrov, S. V. Fomin // IEEE Geosc. Remote Sens. Letters. - 2013. - Vol. 10, Is. 3. - Ст. 6332477. - P. 603-606, DOI 10.1109/LGRS.2012.2215574 . - ISSN 1545-598X
   Перевод заглавия: Многорелаксационная обобщенная рефракционная диэлектрическая модель влажных почв
Аннотация: In this letter, a multirelaxation generalized refractive mixing dielectric model (GRMDM) for moist soil is proposed and substantiated in the frequency range from 0.04 to 26.5 GHz. This model is based on the methodology of a single-relaxation GRMDM which accounts only for the dipole relaxation of water molecules in the gigahertz frequency range. The proposed multirelaxation GRMDM takes into account both the dipole (Debye) and ionic (Maxwell-Wagner) relaxations of soil water molecules. For this purpose, it uses a two-frequency Debye relaxation equation for the dielectric spectra of bound water. The spectroscopic parameters of the multirelaxation GRMDM were derived by fitting the spectra calculated by this model to the respective measured ones. The main advantage of this model is that it predicts the complex dielectric constant of moist soils throughout the megahertz and gigahertz frequency ranges with the same error as the single-relaxation GRMDM does only in the gigahertz range.

Scopus,
Смотреть статью,
WOS,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Russian Acad Sci, LV Kirensky Phys Inst, Siberian Branch, Krasnoyarsk 660036, Russia
Siberian State Aerosp Univ, Krasnoyarsk 660014, Russia
Omsk State Pedag Univ, Omsk 644099, Russia

Доп.точки доступа:
Bobrov, P. P.; Fomin, S. V.; Фомин, Сергей Викторович; Миронов, Валерий Леонидович

/ В. Л. Миронов, А. В. Сорокин, М. И. Михайлов // Вестник СибГАУ. - 2013. - № 5. - С. 107-109
   Перевод заглавия: Determination of soil moisture using polarization reflectogram of GLONASS- and GPS-signals
Аннотация: Получены интерференционные рефлектограммы почвы в натурных условиях с использованием регистрации сигналов излучения группировок навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS приемными антеннами с разными поляризационными характеристиками. Разработан и апробирован алгоритм восстановления влажности поверхностного слоя почвы и его геометрических характеристик на основе использованием пространственного отбора и статистической обработки временных зависимостей рефлектограмм. Использована обобщенная температурно-минералогически зависимая диэлектрическая модель для влажных почв. Показано, что использование дипольных антенн в методе интерференционной рефлектометрии более эффективно для восстановления почвенной влажности.
The authors present the received interference reflectograms of soil in natural conditions with the use of registration of the signals of radiation of the constellations of navigation satellites GLONASS and GPS by receiving aerials with different polarizing characteristics. The algorithm of restoration of humidity (wet) in the surface soil layer and its geometry is designed and evaluated on the basis of the use of spatial selection and the statistical processingof time dependences of the reflectograms. The generalized refractive dielectric model for wet soils was used. It is shown that the use of dipole aerials in the method of interferential reflectometry is more efficient for reconditioning of the soils moisture.

Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Сорокин, Анатолий Васильевич; Sorokin, N. D.; Михайлов, Михаил Иванович; Фомин, Сергей Викторович; Fomin, S.V.; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.

/ В. Л. Миронов [и др.] // Вестник СибГАУ. - 2013. - № 5. - С. 123-126
   Перевод заглавия: Determination of soil moisture using polarization reflectogram of GLONASS- and GPS-signals
Аннотация: Описан новый метод изучения характеристик лесного полога с использованием сигналов навигационных спутников. Приведены данные экспериментов и их обсуждение по определению величины ослабления радиосигналов L-диапазона в нескольких типах бореальных лесов Сибири.
This paper describes a new method for studying the characteristics of the forest canopy using the signals of navigation satellites. Experimental data on measurements of L-band radio-signals lost range in several types of boreal forests of Siberia are presented and discussed.

Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Сорокин, Анатолий Васильевич; Sorokin, N. D.; Михайлов, Михаил Иванович; Фомин, Сергей Викторович; Fomin, S.V.; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.

/ К. В. Музалевский, В. Л. Миронов // Изв. вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 10/3 : Физика взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Тематический вып. - С. 88-90. - Работа выполнена в рамках базовой программы II. 10.1: Радиофизические методы диагностики окружающей среды СО РАН
Аннотация: Предложен метод, который позволяет на основе наблюдений радиояркостной температуры радиометром MIRAS космического аппарата SMOS проводить измерение профилей температуры верхнего горизонта почвы арктической тундры на территории Северного склона Аляски. Показано, что погрешность измерения профиля температуры в слое толщиной до 16,0 см в среднем составляет не более 5,5 °С.

РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Muzalevskiy K. V.

/ К. В. Музалевский, В. Л. Миронов, А. А. Швалева // Вестник СибГАУ. - 2013. - № 5. - С. 6-9
   Перевод заглавия: The active layer of the arctic tundra soils temperature sounding on the basis of L-band radiometric observations
Аннотация: Изучается возможность дистанционного измерения температуры поверхностностной части деятельного слоя замерзшей почвы на Северном склоне Аляски с использованием данных микроволнового радиометра космического аппарата SMOS на частоте 1,4 ГГц. Показано, что измеренная температура почвы с погрешностью 2,4 °С совпадает со средней температурой почвыв слое толщиной 0,27 м.
Possibility of remote sounding of temperature in the frozen active layer on the North Slope of Alaska was investigated with the use of SK SMOS microwave radiometer on a frequency of 1,4 GHz. It is shown that the soil temperature, sounded with the SMOS, with an error of 2,4 °C coincides with the average temperature of the soil in a layer of 0,27 m.

Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Швалева, А. А.; Muzalevskiy K. V.

/ Е. Г. Швецов, З. Ружичка, В. Л. Миронов // Вестник СибГАУ. - 2013. - № 2. - С. 110-115
   Перевод заглавия: Investigation of possibilities of using SMOS data for fire danger assessment at the territory of Krasnoyarsk region
Аннотация: Представлены результаты корреляционного анализа влажности поверхности Земли по данным спутника SMOS и уровня пожарной опасности по условиям погоды, рассчитанного по данным наземных метеостанций, расположенных на территории Красноярского края. Для центральных и южных районов края между измеряемой влажностью поверхности и уровнем пожарной опасности получены значения коэффициентов корреляции, равные –0,45…–0,7. В то же время для северных районов края коэффициенты корреляции имели близкие к нулю или положительные значения. С использованием классификатора GLC2000 определены типы растительности в рассмотренных районах. Сделан вывод, что временные ряды влажности поверхности, полученные по данным спутника SMOS, удовлетворительно описывают динамику изменения уровня пожарной опасности только для территорий, занятых не лесными типами растительности.
The results of correlation analysis of soil moisture, according to SMOS satellite data, and fire danger index, calculated from data measured by weather stations, within the territory of Krasnoyarsk region are presented. For the centraland southern parts of Krasnoyarsk region the values of correlation coefficients between soil moisture and fire danger were –0.45…–0.7. At the same time, correlation coefficients were close to zero or had positive values at the northern area of the region. Vegetation types were identified using GLC2000 classification. It was concluded that time series of soil moisture, obtained by satellite SMOS, satisfactory describe the dynamics of change of level of fire danger indices just for the territories covered by non-forest types of vegetation.

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Ружичка, Зденек; Ruzicka, Z.; Миронов, Валерий Леонидович; Mironov V. L.

/ А. Ю. Каравайский, В. Л. Миронов // Решетневские чтения : матер. XVI Междунар. науч. конф. : в 2 ч. - Красноярск, 2012. - Ч. 1. - С. 210-212 . - ISBN 1990-7702
   Перевод заглавия: Adptibility of the concept of freezing of unfrozen water in the frozen ground for the calculation of the dielectric constant of from moisture and temperature
Аннотация: На основе измерений спектров комплексной диэлектрической проницаемости влажной почвы показано, что применение концепции вымерзания незамерзшей воды в мерзлой почве дает погрешности до 100 % при расчетах показателя преломления. Доказано, что такая существенная ошибка возникает за счет присутствия в почве различных типов незамерзшей воды.

Материалы конференции

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Karavaisky, A. Yu.; "Решетневские чтения", международная научная конференция (16 ; 2012 ; нояб. ; 7-9 ; Красноярск)

/ P. P. Bobrov [и др.] // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS) : Proceedings. - Munich, 2012. - P1131-1134, DOI 10.1109/IGARSS.2012.6351349 . - ISBN 978-1-4673-1159-5
Аннотация: We made the conclusion about the main deficiencies of the SMOS data Level 1c and Level 2 for the south part of Western Siberia. This was done for the period from 12.07.10 to 10.11.11 by studying SMOS data, periodic ground base measurements of the brightness temperature at 1.4 GHz and ground base measurements of moisture. We developed a simple algorithm for remote retrieval of soil moisture using data of brightness temperature given at SMOS Level 1c, compared the data of soil moisture, given at SMOS Level 2 with data calculated by our algorithm and in situ measurements of moisture.

Материалы конференции


Доп.точки доступа:
Bobrov, P. P.; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Yashchenko, A. S.; Kosolapova, L. G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (2012 ; July ; 22-27 ; Munich, Germany)

/ F. Demontoux [и др.] // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS) : Proceedings. - Munich, 2012. - P. 20-23, DOI 10.1109/IGARSS.2012.6352444 . - ISBN 978-1-4673-1159-5
Аннотация: In the context of the Soil Moisture and Ocean Salinity mission, we present a study of the emission of rough surfaces at 1.4 GHz and the effects of moisture and temperature gradients. A new approach for the calculation of rough surface scattering and emission at L-band has been validated for the case of scattering from rough surfaces of Gaussian autocorrelation function. This approach relies on the use of ANSYS's numerical computation software HFSS, which in turn solves Maxwell's equations using the Finite Element Method. The interest of this approach is that it can be extended to calculate the emission and scattering of complicated multilayer media. In this paper we present the work we done to use FEM method to compute thermal effects and water infiltration effects in ground. We firstly present the effects of water infiltration in ground then we present results of computations on soils partially or completely frozen.

Обложка,
Материалы конференции


Доп.точки доступа:
Demontoux, F.; Lawrence, H.; Wigneron, J.-P.; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Kosolapova, L.G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; Paillou, P.; Kerr, Y.; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (2012 ; July ; 22-27 ; Munich, Germany)

/ F. Demontoux [и др.] // MicroRad : Proceedings. - Munich, 2012. - P1-3, DOI 10.1109/MicroRad.2012.6185240 . - ISBN 978-1-4673-1470-1
Аннотация: The studies were designed to ensure correct inclusion of profiles into our model. These promising results will be followed by a validation stage. To do that, we have experimental data sets. We have moisture measurements (with the presence of gradients) and emissivities from the site of SMOSREX (nearly no temperature gradients). On the other hand, we have measurements of high temperature gradients, moisture, emissivity and bi static scattering coefficients from a measurement site in Siberia [8].

Обложка,
Материалы конференции,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Demontoux, F.; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Lawrence, H.; Kosolapova, L.G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; Wigneron, J.-P.; Kerr, Y.; Microwave Radiometry and Remote Sensing of the Environment, specialist Meeting on(12 ; 2012 ; март ; 5-9 ; Rome)

/ V. L. Mironov, K. V. Muzalevskiy // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS) : Proceedings. - Munich, 2012. - P. 7530-7532, DOI 10.1109/IGARSS.2012.6351889 . - ISBN 978-1-4673-1159-5
Аннотация: In this paper we propose a new simple algorithm for data processing of GNSS reflectometry. At first step of data processing of interference patterns the algorithm allows to retrieve the modulus of the reflection coefficient and then retrieve soil moisture and surface roughness of the soil. This method allows to not take into account information about the antenna pattern and height of GNSS antenna, and also excludes the impact of geodesic relief roughness. The proposed methodology was used for the retrieval moisture and surface roughness of soil using data recorded GPS receiver on a vertical polarization.

Обложка,
Материалы конференции,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Миронов, Валерий Леонидович; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (2012 ; July ; 22-27 ; Munich, Germany)

[Текст] / З. Ружичка, К. В. Музалевский // Регион. пробл. дистанц. зондиров. Земли : матер. международной науч. конф. - 2014. - С. 237-290. - Работа вполнена в рамках проекта Президиума РАН «Разработка научных основ космического мониторинга влажности и температуры в деятельном слое почвенного покрова арктической тундры . - ISSN 978-5-763
   Перевод заглавия: Web-gis application for temperature and moisture monitoring of the arctic tundra soils based on SMOS data
Аннотация: В данной статье описываются результаты, полученные в ходе выполнения проекта по созданию Веб-ГИС сайта, который позволяет осуществлять быстрый просмотр, обработку, временной и пространственный мониторинг данных о температуре и влажности почвы, полученные на основе измерений комическим аппаратом SMOS продукт Level-1. В настоящее время функциональность сайта ограничена и в дальнейшем будет расширяться. В данной статье описаны возможности веб-сайта и его архитектура на данный момент.

Материалы конференции,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Ваганов, Евгений Александрович \науч. ред.\; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Ruzicka, Z.; "Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли", международная конференция (2014 ; сент. ; 23-26 ; Красноярск)

[Текст] / В. Л. Миронов, К. В. Музалевский // Регион. пробл. дистанц. зондиров. Земли : матер. международной науч. конф. - 2014. - С. 183-186. - Работа выполнена в рамках проекта Президиума РАН «Спутниковая радиолокационная интерферометрия вертикальных деформаций земной поверхности вследствие техногенной сейсмичности» . - ISSN 978-5-763
   Перевод заглавия: Method for measuring topography and spatial variation of moisture of soil surface based on bistatic radiolocation using signals of GPS and GLONASS
Аннотация: В данной работе в ходе теоретического моделирования для сельскохозяйственных почв типичных для территории Сибири показана принципиальная возможность измерения рельефа почвенного покрова относительно фазового центра приемной антенны сигналов ГЛОНАСС и GPS, а так же вариации важности поверхности почвы на расстояниях не превышающих 6 кратную высоту расположения антенны над поверхность земли.

Материалы конференции,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Ваганов, Евгений Александрович \науч. ред.\; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Mironov, V. L.; "Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли", международная конференция (2014 ; сент. ; 23-26 ; Красноярск)

/ В. Л. Миронов [и др.] // Вестник СибГАУ. - 2014. - № 4. - С. 88-97
   Перевод заглавия: Measurement of height and moisture of an agricultural vegetation using GPS/GLONASS receiver
Аннотация: Проведены теоретические и экспериментальные исследования возможности измерения влажности и высоты растительного покрова сельскохозяйственных полей с помощью приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Измерение интерференционной картины (интерферограмм) сигналов ГНСС проводилось в августе 2013 г. в пригороде Красноярска на сельскохозяйственных полях, засеянных рапсом, рожью, пшеницей и ячменем. Запись сигналов ГЛОНАСС и GPS производилась на стандартный, промышленно выпускаемый приемник МРК-32Р (ФГУП НПП «Радиосвязь», город Красноярск). Синхронно с измерением интерферограмм проводились контактные измерения гранулометрического состава и объемной влажности почвы на глубине 5 и 10 см, высоты, объемной влажности и плотности растительности. Кроме того, были проведены диэлектрические измерения ржи и построена диэлектрическая модель, которая позволила рассчитывать комплексную диэлектрическую проницаемость растительности в зависимости от ее влажности. Метод восстановления объемной влажности и высоты растительности основан на решении обратной задачи путем минимизации нормы невязки между измеренной и теоритически рассчитанной интерферограммами сигналов ГНСС. Теоретическая модель интерферограмм учитывала лишь когерентную составляющую поля отраженной волны от неровной поверхности почвы со слоем растительности. При этом объемная влажность и гранулометрический состав почвы считались известными. В результате показано удовлетворительное соответствие между экспериментально измеренными интерферограммами и рассчитанными на основе предложенной теоретической модели интерферограмм сигналов ГНСС. В ходе экспериментов для различных культур рапса, ржи, пшеницы и ячменя показана принципиальная возможность измерения высоты и объемной влажности растительного покрова сельскохозяйственных полей. Восстановленные значения высоты и влажности растительного покрова тестовых участков в среднем с погрешностью 0,17 м и 0,21 кг/м2 соответствуют значениям, измеренным контактным методом. Для внедрения предложенного метода измерения влажности и высоты растительности с помощью сигналов ГНСС необходима дальнейшая валидация в полевых условиях.

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Михайлов, Михаил Иванович; Mikhaylov, M. I.; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Сорокин, Анатолий Васильевич; Sorokin, A. V.; Фомин, Сергей Викторович; Fomin, S. V.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Karavaisky, A. Yu.

/ В. Л. Миронов, Л. Г. Косолапова, И. В. Савин // Исслед. Земли из космоса. - 2015. - № 5. - С. 9-15, DOI 10.7868/S0205961415050061. - Библиогр.: 10 . - ISSN 0205-9614
   Перевод заглавия: Dielectric model of thawed and frozen organic soil at the frequency of AMSR radiometer
Аннотация: Создана простая одночастотная диэлектрическая модель талой и мерзлой арктической почвы для частоты 6.9 ГГц. Модель создана на основе лабораторных диэлектрических измерений образцов почвы, содержащей 80–90% органического вещества, в диапазоне гравиметрических влажностей от 0.01 до 0.942 г/г (объемных влажностей от 0.007 до 0.573 см3 /см3 ), температур – от +25 до –30°С в режиме замораживания. В качестве уравнения регрессии для измеренных значений комплексного показателя преломления почвы в зависимости от влажности использовалась рефракционная модель смеси. Из регрессионного анализа были определены комплексные показатели преломления различных компонентов почвы (минерало органической компоненты, связанной, переходной и свободной воды (льда для мерзлой почвы)), а также величины для максимально допустимого содержания связанной и переходной воды в почве при всех измеренных температурах. Получены эмпирические зависимости комплексного показателя преломления компонентов почвы и максимально допустимых содержаний различных типов воды в почве от температуры. В результате была построена модель, которая позволяет рассчитывать диэлектрическую проницаемость талой и мерзлой органической почвы в зависимости от влажности и температуры на частоте 6.9 ГГц. Среднеквадратическая ошибка для действительной части комплексной диэлектрической проницаемости почвы составила 0.20, а для мнимой – 0.22, при значениях коэффициента детерминации 0.999 и 0.995 соответственно.
A simple single frequency dielectric model of thawed and frozen arctic soil is created. The model is based on dielectric measurements of soil sample containing organic matter of 80–90%, gravity moistures ranging from 0.01 to 0.942 g/g, in the temperatures range from –30 to 25°C at the frequency of 6.9 GHz. The refractive mixture model is used as the regression equation to the measured values of the complex refractive index (CRI), depending on soil moisture. The CRIs of the various soil components (mineral organic component, bound, transition and free water) and the maximum amount of bound water and the transition in the soil at all measured temperatures were determined from regression analysis. Then the empirical dependences of soil components CRIs and the maximum quantities of the various types of water on temperature were obtained. As a result, the model was construct which allows to calculate the complex dielectric permittivity of the frozen and thawed organic soil, depending on the moisture and temperature at the frequency of 6.9 GHz. For the real and imaginary parts of CRP, the following estimates of the coefficient of determination, R2 , and the root mean square error, RMSE, were obtained: R2 = 0.999, RMSE = 0.20 (real part) and R2 = 0.995, RMSE == 0.22 (imaginary part).

РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Косолапова, Людмила Георгиевна; Kosolapova, L. G.; Савин, Игорь Викторович; Savin, I. V.; Mironov, V. L.

/ V. L. Mironov, K. V. Muzalevskiy, S. Anna // Int. Sib. Conf. on Control and Communicat. : Proceedings : IEEE-Institute Electrical and Electronics Engineers, 2015, DOI 10.1109/SIBCON.2015.7147154 . - ISBN 978-1-4799-7102-2
Аннотация: In this paper, methods for retrieving soil moisture, roughness, and temperature based on the radar backscatter coefficient (ALOS PALSAR) and brightness temperature (SMOS) data related to a tundra area on the Yamal peninsula were tested. As theoretical models, there were used the semi-empirical backscatter model proposed by Y. Oh et. al and the L-band Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB) model proposed by J-P Wigneron et.al. An integral part of these models is a permittivity model of moist soil both thawed and frozen, which links backscatter coefficient and brightness temperature with moisture, temperature, and dry density of the soil as well as the wave frequencies used by the ALOS PALSAR and SMOS. The applied permittivity model was developed based on dielectric measurements conducted for the organic rich soil samples collected at the Vaskiny Dachi weather station located in the area of the radar backscatter and brightness observations. The retrieved temperatures were correlated with the ones measured at the weather station yielding the values of root-mean-square error and determination coefficient of 3.8°C and 0.80, respectively. © 2015 IEEE.

Scopus


Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Anna, S.; Миронов, Валерий Леонидович; International Siberian Conference on Control and Communications(11 ; 2015 ; May 21-23 ; Omsk)

/ Z. Ruzicka, K. V. Muzalevskiy // Int. Sib. Conf. on Control and Communicat. (SIBCON 2015) : Proceedings : IEEE-Institute Electrical and Electronics Engineers, 2015, DOI 10.1109/SIBCON.2015.7146965 . - ISBN 9781479971022 (ISBN)
Аннотация: This paper describes the information system, which has been developed for the storing and automated processing of the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) Level 1C radiometric and Level 2 soil moisture data over space and time. The information system contains the database for storing the data and the interface for automated processing. That interface has been developed to provide access to these specific data from the database within the Matlab numerical computing environment used for the realization of algorithms and methods. The developed information system helps to speed up the processing of SMOS data in regional scale over a long period of time, and has successfully been used for the validation of soil temperature and moisture retrieval algorithms over the North Slope of Alaska and Yamal peninsula. © 2015 IEEE.

Scopus


Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Ружичка, Зденек; International Siberian Conference on Control and Communications(11 ; 2015 ; May 21-23 ; Omsk)

/ V. L. Mironov, A. Yu. Karavaysky // Int. Sib. Conf. on Control and Communicat. (SIBCON 2015) : Proceedings : IEEE-Institute Electrical and Electronics Engineers, 2015. - P. 1-4, DOI 10.1109/SIBCON.2015.7147092. - Cited References:9
   Перевод заглавия: Температурно зависимая диэлектрическая модель на частоте 1,4 ГГц для талой и мерзлой сельскохозяйственной почвы
Аннотация: A mono-frequency dielectric model for the agricultural soil both thawed and frozen has been developed. The model is based on the soil dielectric measurements carried out in the ranges of volumetric moisture from 0,03 to 0,51 cm3/ cm3, dry soil density from 1.12 to 1.64 g/cm3, and temperature from -30 to 25°C (heating run), at the frequency of 1.4 GHz used in the SMOS mission. To fit the results of measurements of the soil complex refractive index (CRI) as a function of soil moisture, the refractive mixing model was applied. As a result, the parameters of the refractive mixing model linked to soil solids, as well as the bound, transient, and free soil water components were derived as a function of temperature. The error of the proposed dielectric model was shown to be in the order of the dielectric measurement error itself. © 2015 IEEE.

Scopus,
Материалы конференции,
Смотреть статью


Доп.точки доступа:
Karavaisky, A. Yu.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Миронов, Валерий Леонидович; International Siberian Conference on Control and Communications(11 ; 2015 ; May 21-23 ; Omsk)