Труды сотрудников института физики

w10=
Найдено документов в текущей БД: 49

    Retrieving temperature gradient in frozen active layer of arctic tundra soils from radiothermal observations in L-Band-Theoretical modeling
/ 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)

    A temperature-dependent dielectric model for water- and oil-containing rocks in the frequency range from 0.5 to 15 GHz
/ M. I. Epov, I. V. Savin, V. L. Mironov // Russ. Geol. Geophys. - 2012. - Vol. 53, Is. 7. - P. 698-703, DOI 10.1016/j.rgg.2012.05.008. - Cited References: 17 . - ISSN 1068-7971
РУБ Geosciences, Multidisciplinary

Аннотация: Dielectric spectra of water-containing rocks forming a mineral framework of the oil-saturated bed (clay minerals amount to˂16%) were measured in the frequency range from 500 MHz to 15 GHz and in the temperature range from 20 to 80 °C. A physical model for computing spectra of the dielectric permittivity and effective conductivity of the studied rocks has been elaborated. Its input parameters are water (salt solution) content and temperature. The errors of the computed spectra relative to the measured ones are estimated.

Смотреть статью,
Scopus,
WoS

Держатели документа:
[Epov, M. I.] Russian Acad Sci, Siberian Branch, AA Trofimuk Inst Petr Geol & Geophys, Novosibirsk 630090, Russia
[Savin, I. V.
Mironov, V. L.] Russian Acad Sci, Siberian Branch, LV Kirensky Phys Inst, Krasnoyarsk 660036, Russia
[Mironov, V. L.] Reshetnev Siberian State Aerosp Univ, Krasnoyarsk 66014, Russia

Доп.точки доступа:
Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович

    Диэлектрическая температурная модель влажных нефтесодержащих пород в диапазоне частот от 0.5 до 15 ГГц
/ М. И. Эпов, И. В. Савин, В. Л. Миронов // Геол. и геофиз. - 2012. - Т. 53, № 7. - С. 912-919. - Библиогр.: 17 назв. . - ISSN 0016-7886
ГРНТИ

Аннотация: Измерены диэлектрические спектры водосодержащих горных пород, формирующих минеральный скелет нефтенасыщенного слоя с содержанием глинистых минералов меньше 16 %, в диапазоне частот и температур от 500 МГц до 15 ГГц и от 20 до 80 °С соответственно. Создана физическая модель для расчета спектров диэлектрической проницаемости и эффективной проводимости исследованной группы пород, входными параметрами которой являются содержание воды (солевого раствора) и температура. Оценены погрешности расчетов с помощью модели по отношению к измеренным спектрам.

РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

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

Доп.точки доступа:
Савин, Игорь Викторович; Savin, I. V.; Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.

    Анализ фазовых переходов в замерзших влажных почвах, проводимый на основе характеристик фазовых переходов для различных типов почвенной влаги
/ В. Л. Миронов [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 8/3. - С. 108-111 . - ISSN 0021-3411

Аннотация: Методом диэлектрической спектроскопии исследованы процессы фазовых переходов в органических и минеральных почвах, в результате чего обнаружены процессы массообмена между различными типами почвенной влаги в замерзших почвах.

Смотреть статью

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

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov V. L.; Лукин, Юрий Иванович; Lukin, Y. I.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Karavaisky, A. Yu.; Савин, Игорь Викторович; Savin I. V.

    Низкочастотные измерения комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв
/ И. В. Савин, П. П. Бобров // Решетневские чтения : матер. XVI Междунар. науч. конф. : в 2 ч. - Красноярск, 2012. - Ч. 1. - С. 218-219 . - ISBN 1990-7702
   Перевод заглавия: Determination dielectric permittivity of the soil using of the navigation satellites glonass and gps signals

Аннотация: Описано устройство для исследования комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв на частотах ниже 5 МГц.
The paper describes the setup for the study of complex permittivity of wet soil at frequencies below 5 MHz.

Материалы конференции

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

Доп.точки доступа:
Бобров, Павел Петрович; Savin I. V.; "Решетневские чтения", международная научная конференция (16 ; 2012 ; нояб. ; 7-9 ; Красноярск)

    Температурная зависимость кополяризационного отношения сечений обратного радарного рассеяния при дистанционном зондировании арктической тундры
/ И. В. Савин [и др.] // Решетневские чтения : матер. XVI Междунар. науч. конф. : в 2 ч. - Красноярск, 2012. - Ч. 1. - С. 220-221 . - ISBN 1990-7702
   Перевод заглавия: Temperature dependence of the co-polarization ratio radar backscattering coefficient for remote sensing of the arctic tundra

Аннотация: Теоретически исследуется возможность измерения средней температуры в деятельном слое почвенного покрова арктической тундры, используя температурную зависимость кополяризационного отношения сечений обратного радарного рассеяния.
In the article, a measuring of the average temperature in the active layer of the Arctic tundra soil theoretically have been investigated, using the temperature dependence of the co-polarization ratio radar backscattering coefficient.

Материалы конференции

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

Доп.точки доступа:
Савин, Игорь Викторович; Savin, I. V.; Фомин, Сергей Викторович; Fomin, S.V.; Швалева, А. А.; Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; "Решетневские чтения", международная научная конференция (16 ; 2012 ; нояб. ; 7-9 ; Красноярск)

    Phase transition analysis in freezing moist soils carried out on the basis of phase transitions characteristic to the different types of soil water
/ V. L. Mironov [и др.] // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS) : Proceedings. - Munich, 2012. - P. 4497-4500, DOI 10.1109/IGARSS.2012.6350472 . - ISBN 978-1-4673-1159-5

Аннотация: The analysis of the mass exchange between the nonfreezing bound and nonfreezing transient water types, as well as that between the nonfreezing transient water and ice in frozen soils has been done. The comparison between results obtained with radiometric and calorimetric methods made it possible to to explain apparent heat capacity behavior during a freezing event using the observed phenomena of phase transition in bound, transient, and capillary soil water types.

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


Доп.точки доступа:
Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Lukin, Y. I.; Лукин, Юрий Иванович; Karavaiskii, A. Yu.; Каравайский, Андрей Юрьевич; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (2012 ; July ; 22-27 ; Munich, Germany)

    Многорелаксационная модель диэлектрической проницаемости арктической почвы Аляски
/ И. В. Савин, В. Л. Миронов // Изв. вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 10/3 : Физика взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. - С. 94-96


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

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Savin, I. V.

    Многорелаксационная температурно-зависимая диэлектрическая модель арктической почвы при положительных температурах
/ И. В. Савин, В. Л. Миронов // Изв. вузов. Физика. - 2014. - Т. 57, № 7. - С. 41-47. - Библиогр.: 13
Аннотация: Исследованы частотные спектры диэлектрической проницаемости арктической почвы Аляски с учетом дипольной и ионной релаксации молекул почвенной влаги в диапазоне частот от 40 МГц до 16 ГГц и в диапазоне температур от -5 до +25 °С. Предложена температурная многорелаксационная обобщенная рефракционная диэлектрическая модель влажной арктической почвы.

РИНЦ

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

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Savin, I. V.

    Multi-relaxation temperature-dependent dielectric model of the Arctic soil at positive temperatures
/ I. V. Savin, V. L. Mironov // Russ. Phys. J. - 2014. - Vol. 57, Is. 7. - P. 907-914, DOI 10.1007/s11182-014-0323-6. - Cited References: 13 . - ISSN 1064-8887. - ISSN 1573-9228
РУБ Physics, Multidisciplinary
Рубрики:
MOIST SOILS
Кл.слова (ненормированные):
dielectric permittivity -- humid soils -- spectroscopic parameters -- Maxwell-Wagner relaxation

Аннотация: Frequency spectra of the dielectric permittivity of the Arctic soil of Alaska are investigated with allowance for the dipole and ionic relaxation of molecules of the soil moisture at frequencies from 40 MHz to 16 GHz and temperatures from –5 to +25°С. A generalized temperature-dependent multi-relaxation refraction dielectric model of the humid Arctic soil is suggested.

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

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Siberian Branch, L I Kirensky Inst Phys, Krasnoyarsk, Russia
Siberian State Aerosp Univ, Krasnoyarsk, Russia
Natl Res Tomsk State Univ, Tomsk, Russia

Доп.точки доступа:
Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Савин, Игорь Викторович

    Диэлектрическая модель талой и мерзлой органической почвы на частоте радиометра AMSR
/ 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.

    Temperature dependent dielectric model at 1.4 GHz for a tundra organic-rich soil thawed and frozen
/ V. L. Mironov [et al.] // Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2015 IEEE International. - 2015. - P. 2016-2019DOI 10.1109/IGARSS.2015.7326194
   Перевод заглавия: Температурно зависимая диэлектрическая модель на частоте 1,4 ГГц для талой и мерзлой сельскохозяйственной почвы

Аннотация: A mono-frequency dielectric model for a tundra organic-rich 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 0.007 to 0.573 cm3/cm3, dry soil density from 0.564 to 0.666 g/cm3, and temperature from 25 to −30 °C (cooling run), at the frequency of 1.4 GHz used by the SMOS instrument. 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 itself1.

Материалы конференции,
Смотреть статью,
Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Kosolapova, L. G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Geoscience and Remote Sensing Symposium(2015 ; jul ; 26-31 ; Milan, Italy)

    A temperature-dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model for thawed and frozen organic soil at 0.05-15 Ghz
/ V. L. Mironov [et al.] // Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2015 IEEE International. - 2015. - P. 2031-2034DOI 10.1109/IGARSS.2015.7326198
   Перевод заглавия: Температурно-зависимая много-релаксационная спектроскопическая диэлектрическая модель для талой и мерзлой органической почвы в диапазоне частот 0,05-15 ГГц.

Аннотация: The dielectric model for an arctic organic-rich soil collected on the Yamal peninsula (50% of organic matter) both thawed and frozen has been developed. The model is based on the soil dielectric measurements carried out in the ranges of gravimetric moisture 0.03 to 0.55 g/g, dry soil density 0.72 to 0.87 g/cm3, and temperature 25 to −30°C (cooling run), in the frequency range 0.05–15 GHz. To fit the results of measurements of the soil complex dielectric constant as a function of soil moisture and wave frequency, the refractive mixing dielectric model in conjunction with the Debye multi-relaxation equations were applied. As a result, the spectroscopic parameters of dielectric relaxations and electrical specific conductivities for the bound, transient bound, and unbound soil water components were derived, being further complimented with the thermodynamics parameters. Having these parameters, the complex dielectric constant of soil can be predicted as a function of 1) density of dry soil, 2) gravimetric moisture, 3) wave frequency, and 4) temperature1.

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


Доп.точки доступа:
Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Миронов, Валерий Леонидович; Geoscience and Remote Sensing Symposium(2015 ; jul ; 26-31 ; Milan, Italy)

    Диэлектрическая модель арктической органической почвы при положительных и отрицательных температурах на частоте 1,4 ГГц
/ В. Л. Миронов, Л. Г. Косолапова, И. В. Савин // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 8/2. - С. 21-24. - Библиогр.: 3. - Работа выполнена при поддержке проекта Президиума РАН Доп. №2 к ГЗ-44П . - ISSN 0021-3411
   Перевод заглавия: A single-frequency dielectric model of an arctic organic soil at positive and negative temperatures
Аннотация: Предлагается одночастотная диэлектрическая модель талой и мерзлой органической почвы. Она позволяет рассчитывать комплексную диэлектрическую проницаемость почвы богатой органикой (~90%) в зависимости от влажности при положительных и отрицательных температурах на частоте 1.4 ГГц. Эта частота является наиболее часто употребляемой в алгоритмах восстановления влажности суши в современных космических аппаратах.
A single-frequency dielectric model of thawed and frozen organic soil is proposed in this paper. This model allows calculate the complex dielectric permittivity of organic rich soil (~ 90% organic matter) as a function of moisture at the positive and negative temperature at a frequency of 1.4 GHz. This frequency is the most frequently used for the soil moisture retrieval algorithm in modern satellites.

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.

    Температурно-зависимая многорелаксационная спектроскопическая диэлектрическая модель талой и мерзлой арктической почвы Аляски в диапазоне 0,05-16 ГГц
/ И. В. Савин, В. Л. Миронов // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 8/3. - С. 19-21. - Библиогр.: 4. - Работа выполнена при поддержке грантом РФФИ № 13-05-00502 . - ISSN 0021-3411
   Перевод заглавия: A temperature-dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model for thawed and frozen Alaska Arctic soil at 0.05-16 GHz
Аннотация: Разработана диэлектрическая модель талой и мерзлой арктической органической почвы Аляски (90% органики). Модель основана на диэлектрических измерениях образцов почвы с весовой влажностью от 0,01 до 0,94 г/г, плотностью сухого сложения от 0,56 до 0,67 г/см3 в диапазоне температур от 25 до -30°C (в про-цессе охлаждения) и в диапазоне частот от 0,05 до 16 ГГц. Предложенная диэлектрическая модель может быть применена в активных и пассивных СВЧ-методах дистанционного зондирования для разработки алгоритмов определения влажности и температуры почвы для богатого органикой верхнего слоя почвы в арктических регионах.
A dielectric model for thawed and frozen Arctic organic-rich soil (90% organic matter) has been developed. The model is based on soil dielectric measurements that were collected over ranges of gravimetric moisture from 0,01 to 0,94 g/g, dry soil density from 0,56 to 0,67 g/cm3, and temperature from 25 to -30°C (cooling run) in the frequency range of 0,05-16 GHz. The proposed dielectric model can be applied in active and passive microwave remote sensing techniques to develop algo-rithms for retrieving the soil moisture and the freeze/thaw state of organic-rich topsoil in the Arctic regions.

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

Доп.точки доступа:
Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Savin, I. V.

    A temperature-dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model for thawed and frozen organic soil at 0.05–15 GHz
/ V. L. Mironov, I. V. Savin // Phys. Chem. Earth. - 2015. - Vol. 83–84: Emerging science and applications with microwave remote sensing data. - P. 57-64, DOI 10.1016/j.pce.2015.02.011. - Cited References: 14. - The study was supported by the Russian Science Foundation (project 14-17-00656). . - ISSN 1474-7065
   Перевод заглавия: Температурно зависимая многорелаксационная спектроскопическая диэлектрическая модель талой и мерзлой органической почвы в диапазоне частот 0.05 – 15 ГГц
РУБ Geosciences, Multidisciplinary + Meteorology & Atmospheric Sciences + Water Resources
Рубрики:
ARCTIC SOIL
   BOREAL

Кл.слова (ненормированные):
Organic soil -- Moisture -- Temperature -- Dielectric model -- Thawed and frozen soil -- SMOS

Аннотация: A dielectric model for thawed and frozen Arctic organic-rich soil (50% organic matter) has been developed. The model is based on soil dielectric measurements that were collected over ranges of gravimetric moisture from 0.03 to 0.55 g/g, dry soil density from 0.72 to 0.87 g/cm3, and temperature from 25 to −30 °C (cooling run) in the frequency range of 0.05–15 GHz. The refractive mixing dielectric model was applied with the Debye multi-relaxation equations to fit the measurements of the soil’s complex dielectric constant as a function of soil moisture and wave frequency. The spectroscopic parameters of the dielectric relaxations for the bound, transient bound, and unbound soil water components were derived and were complimented by the thermodynamic parameters to obtain a complete set of parameters for the proposed temperature-dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model for moist soils. To calculate the complex dielectric constant of the soil, the following input variables must be assigned: (1) density of dry soil, (2) gravimetric moisture, (3) wave frequency, and (4) temperature. The error of the dielectric model was evaluated and yielded RMSEε′ values of 0.348 and 0.188 for the soil dielectric constant and the loss factor, respectively. These values are on the order of the dielectric measurement error itself. The proposed dielectric model can be applied in active and passive microwave remote sensing techniques to develop algorithms for retrieving the soil moisture and the freeze/thaw state of organic-rich topsoil in the Arctic regions.

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


Доп.точки доступа:
Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Миронов, Валерий Леонидович

    A temperature-dependent dielectric model for thawed and frozen organic soil at 1.4 GHz
/ V. L. Mironov [et al.] // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Observ. Remote Sens. - 2015. - Vol. 8, Is. 9. - P. 4470-4477, DOI 10.1109/JSTARS.2015.2442295. - Cited References:19. - This work was supported in part by a grant from the Russian Science Foundation under Project 14-17-00656 . - ISSN 1939-1404. - ISSN 2151-1535
   Перевод заглавия: Температурно-зависимая диэлектрическая модель талой и мерзлой органической почвы на частоте 1,4 ГГц
РУБ Engineering, Electrical & Electronic + Geography, Physical + Remote

Аннотация: A single-frequency dielectric model for thawed and frozen Arctic organic-rich (80%-90% organic matter) soil was developed. The model is based on soil dielectric data that were measured over the ranges of volumetric moisture from 0.007 to 0.573 cm3/cm3, dry soil density from 0.564 to 0.666 g/cm3, and temperature from 25°C to -30°C (cooling run), at the frequency of 1.4 GHz. The refractive mixing model was applied to fit the measurements of the soil's complex refractive index (CRI) as a function of soil moisture, with the values of temperature being fixed. Using the results of this fitting, the parameters of the refractive mixing model were derived as a function of temperature. These parameters involve the CRIs of soil solids as well as bound, transient, and free soil water components. The error of the dielectric model was evaluated by correlating the predicted complex relative permittivity (CRP) values of the soil samples with the measured ones. The coefficient of determination (R2) and the root-mean-square error (RMSE) were estimated to be R2 = 0.999, RMSE = 0.27 and R2 = 0.993, RMSE = 0.18 for the real and imaginary parts of the CRP, respectively. These values are in the order of the dielectric measurement error itself. The proposed dielectric model can be applied in active and passive remote-sensing techniques used in the areas with organicrich soil covers, mainly for the SMOS, SMAP, and Aquarius missions.

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

Держатели документа:
LV Kirenskii Inst Phys, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Natl Ctr Sci Res, Lab CESBIO UMR, F-31404 Toulouse 9, France.

Доп.точки доступа:
Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Kerr, Y. H.; Kosolapova, L. G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Russian Science Foundation [14-17-00656]

    Влияние неравномерного пространственного распределения органических и минеральных типов почв, а также водных объектов на погрешность измерения температуры почвы с использованием радиометрических наблюдений в l-диапазоне
/ К. В. Музалевский [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 10/3. - С. 22-24. - Библиогр.: 4. - Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, соглашение №14-607-21-0039 . - ISSN 0021-3411
   Перевод заглавия: Influence of inhomogeneous spacial distribution of organic, mineral soils, and open water in satellite footprint on error of soil temperature retrieval
Аннотация: В данной работе теоретически исследована погрешность восстановления температуры, влажности и шероховатости поверхности почвы при неравномерном пространственном распределении органических, минеральных типов почвенного покрова, а также водных объектов в пределах площадки зондирования, на основе модельных данных поляриметрических наблюдений угловых зависимостей радиояркостной температуры на частоте 1,4ГГц с использованием диэлектрических моделей органической и минеральной почвы. Показано, что при вариации доли водных объектов на площадке зондирования от 0% до 20%, лишь для мерзлых почв достигается удовлетворительная погрешность измерения температуры почвы.
In this paper we have theoretically investigated influence of inhomogeneous spacial distribution of organic, mineral soils, and open water in satellite footprint on error of soil temperature retrieval. In this paper, we have theoretically investigated influence of inhomogeneous special distribution of organic, mineral soils, and open water in satellite footprint on error of soil temperature retrieval on basis of multi-angular brightness temperature observations at 1.4GHz. It is shown that at varying of open water fraction in the area range from 0% to 20%, only in case of frozen soil, the error of soil temperature retrieval is satisfactory.

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

Доп.точки доступа:
Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Лукин, Юрий Иванович; Lukin, Y. I.; Савин, Игорь Викторович; Savin, I. V.

    Влияние снежного покрова на погрешность восстановления температуры органо-минеральных арктических тундровых почв с использованием радиометрических наблюдений в l-диапазоне
/ К. В. Музалевский [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 10/3. - С. 1-4. - Библиогр.: 4. - Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, соглашение №14-607-21-0039 . - ISSN 0021-3411
Аннотация: В данной работе теоретически показана принципиальная возможность измерения температуры почвы находящейся под слоем снежного покрова из угловых зависимостей радиояркостной температуры наблюдаемой на вертикальной и горизонтальной поляризации на частоте 1,4ГГц. Показано, что в случае, когда учитывается влияние снежного покрова погрешность восстановления температуры почвы не превышает 1,4С, в противном случае погрешность возрастает на порядок.
In this paper theoretically has been demonstrated the ability to measure soil temperature under a snow layer using angular dependences of brightness temperature observed on horizontal and vertical polarization at the frequency 1.4GHz. It is shown, that if take into account the snow cover then error of soil temperature retrieval does not exceed 1.4С, other-wise error increases by an order.

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

Доп.точки доступа:
Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Миронов, Валерий Леонидович; Mironov, V. L.; Лукин, Юрий Иванович; Lukin, Y. I.; Савин, Игорь Викторович; Savin, I. V.

    Dielectric model in the frequency range 0.05 to 15 GHz at temperatures −30°C to 25°C for the samples of organic soils and litter collected in Alaska, Yamal, and Siberian Taiga
/ V. L. Mironov, I. V. Savin, A. Yu. Karavaysky // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Observ. Remote Sens. : Proc. - 2016. - P. 2684-2687, DOI 10.1109/IGARSS.2016.7729693 . - ISSN 978-1-509. - ISSN 2153-7003
   Перевод заглавия: Диэлектрическая модель в частотном диапазоне от 0.05 до 15 ГГц при температурах от -30°C до 25°C для образцов органических почв и хвойного опада собранных на Аляске, Ямале и в Сибирской тайге

Кл.слова (ненормированные):
remote sensing -- Organic soil -- moisture -- temperature -- dielectric model -- thawed and frozen soil

Аннотация: We prove the possibility of creating a temperature dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model (TD MRSDM) for a set of organic soil containing 50% (Yamal tundra), 80% (Alaskan tundra) and 90% (boreal pine litter) of organic solids. The created model is based on the previously developed TD MRSDM for the Yamal tundra soil complemented with specific temperature dependences for the hydrological parameters pertaining for each specific soil. At that, the same values for spectroscopic and thermodynamic parameters of the TD MRSDM can be applied, as those were previously obtained in the case of the Yamal tundra soil. The statistical evaluation of the errors for the predicted values of complex dielectric permittivity in the cases of both the thawed and frozen soils with respect to the measured values were carried out. The standard deviations calculated for the Alaskan soil and the Siberian boreal litter appeared to be on the same order as the ones pertaining to the Yamal tundra soil.

Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку


Доп.точки доступа:
Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Karavaysky, A. Yu.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Миронов, Валерий Леонидович; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium(2016 ; July ; 10-15 ; Beijing, China)