Библиотека института физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Главная

Базы данных

Труды сотрудников ИФ СО РАН - результаты поиска

Вид поиска

Каталог книг и брошюр библиотеки ИФ СО РАН

Каталог журналов библиотеки ИФ СО РАН

Труды сотрудников ИФ СО РАН

Область поиска

в найденном

Найдено в других БД:

Каталог книг и брошюр библиотеки ИФ СО РАН (7)

Формат представления найденных документов:
полный	информационный	краткий

Отсортировать найденные документы по:
автору	заглавию	году издания	типу документа

Поисковый запрос: (<.>A=Музалевский, Константин Викторович$<.>)

Общее количество найденных документов : 127
Показаны документы с 1 по 20

    Remote sensing of the soil moisture at the agricultural test field in Volgograd region with the using Sentinel-1 observations and neural network-based algorithm / K. V. Muzalevskiy, A. Zeyliger, E. Zinchenko [et al.] // EGU General Assembly. - 2020. - Ст. 16529DOI 10.5194/egusphere-egu2020-16529. - ited References: 11
   Перевод заглавия: Дистанционное зондирование влажности агропочвы на тестовом участке в Волгоградской области с использованием данных Sentinel-1 и нейросетевого алгоритма

Смотреть статью,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics Federal Research Center KSC SB RAS, 660036 Krasnoyarsk, Russia

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Zeyliger, A.; Zinchenko, E.; Ermolaeva, O.; Melikhov, V.; Novikov, A.; EGU General Assembly(2020 ; 4-8 May ; Online); European Geoscienses Union
}
Найти похожие

Гос. рег. прогр. для ЭВМ 2020614188 Российская Федерация

GRMDM ORGANIC / К. В. Музалевский ; Заявл. 2955.61.2020 ; Опубл. 26.03.2020 // Прогр. для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегр. микросхем : офиц. бюл. Фед. службы по интеллектуал. собственности (Роспатент). - 2020. - № 4
Аннотация: Программа позволяет проводить расчет комплексной диэлектрической проницаемости органической тундровой почвы с содержанием органического вещества (m0) от 35% до 80% (по весу), температуры почвы (Ts) от -30°С to +25°С, на частоте 1,4ГГц, в зависимости от плотности сухого сложения почвы (rd). Входные параметры: содержание органического вещества, влажность почвы, плотность сухого сложения почвы, температура почвы. Выходные параметры: действительная и мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости почвы. Программа может быть использована в спутниковых алгоритмах восстановления влажности почвы арктических территорий. Тип ЭВМ: IBM PC на базе процессора Pentium III; ОС: Windows ХР и выше.

Смотреть свид-во,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук"; Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент)Федеральный институт промышленной собственности
}
Найти похожие

    Muzalevskiy, K. V.
    A new method for remote sensing of moisture profiles in the arable layer at three frequencies; experimental case study / K. Muzalevskiy // Int. J. Remote Sens. - 2021. - Vol. 42, Is. 7. - P. 2377-2390, DOI 10.1080/01431161.2020.1851795. - Cited References: 35. - This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 18-05-00405) in part of the sensing depth investigation and retrieving soil moisture. The method of the formation of radio impulses was created in part of SB RAS project No. 0356-2019-0004 . - ISSN 0143-1161
   Перевод заглавия: Новый способ дистанционного зондирования профилей влажности пахотного слоя почвы на трёх частотах. Экспериментальное исследование
Кл.слова (ненормированные):
microwave remote sensing -- radar -- UAV -- soil moisture profile -- soil permittivity
Аннотация: In this paper, the possibilities of remote sensing of moisture profiles in the arable layer were theoretically and experimentally studied based on the nadir measurements of reflection coefficients at three frequencies of 1.26 GHz, 796 MHz and 641 MHz. The reflection coefficients were measured by the impulse method during natural cycles of evaporation and moistening of an arable layer at the agricultural field being under steam, located at 56°05ʹN, 92°40ʹ E in the area of the Minino village, Krasnoyarsk region, the Russian Federation. The soil moisture profiles were retrieved in the course of solving the inverse problem, in which the reflection coefficients at different frequencies acted as an informative sign. The root-mean-square error and the determination coefficient (R 2) between retrieved and measured moisture values in the topsoil thickness of 0.15 m were 3.3% and 0.79, respectively. In the course of theoretical calculations, it was shown that in practice, it is impossible to predict the sensing depth of the arable layer without preliminary information on the form of moisture profile. Moreover, the sensing depth depends not only on the form of soil moisture profile but also on frequency. In this regard, it is impossible to correlate the effective soil moisture, retrieved from single-frequency measurements of the reflection coefficient in the approximation of homogeneous topsoil, with the specific thickness of topsoil. The study shows the promise of developing multi-frequency radar systems for remote sensing of soil moisture profiles in the arable layer, the potential of which can be realized on lightweight unmanned area vehicle (UAV) platforms.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Laboratory of Radiophysics of the Earth Remote Sensing, Kirensky Institute of Physics Federal Research Center KSC Siberian Branch Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Музалевский, Константин Викторович
}
Найти похожие

    Fomin, S. V.
    Dielectric Model for Thawed Mineral Soils at a Frequency of 435 MHz / S. V. Fomin, K. V. Muzalevskiy // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. - 2021. - Vol. 18, Is. 2. - P. 222-225, DOI 10.1109/LGRS.2020.2972559. - Cited References: 20. - This work was supported by the Program of SB RAS, project №0356-2019-0004 . - ISSN 1545-598X. - ISSN 1558-0571
   Перевод заглавия: Диэлектрическая модель талых минеральных почв на частоте 435 МГц
Кл.слова (ненормированные):
thawed mineral soil -- dielectric model -- P-band
Аннотация: A single-frequency dielectric model at 435 MHz for mineral soils is proposed. The dielectric model was created on the basis of the laboratory dielectric measurements of three soil samples with clay content in the range of 9.1%-41.3%. The input parameters of the dielectric model are volumetric soil moisture and clay content. The output parameter of the dielectric model is complex permittivity (CP). The model prediction errors are comparable with the errors of instrumental measurements of the CP for refractive index and normalized attenuation 0.1-0.3 and 0.06-0.12, respectively, in terms of root-mean-square error (RMSE). The comparative analysis of dielectric predictions in the case of the developed model proved to obtain a better accuracy than the existing dielectric models. The created model may be recommended for practical use in the algorithms of soil-moisture retrieval in the P-band.

Смотреть статью,
Читать в сети ИФ,
Scopus,
WOS
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics, 660036 Krasnoyarsk, Russia

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Фомин, Сергей Викторович
}
Найти похожие

    Музалевский, Константин Викторович.
    Дистанционное измерение влажности в поверхностном слое минеральной почвы на двух частотах / К. В. Музалевский // Журн. радиоэлектрон. : электронный журнал. - 2020. - № 1. - С. 3, DOI 10.30898/1684-1719.2020.1.7. - Библиогр.: 21. - Работа выполнена в рамках проекта РФФИ №18-05-00405, методика формирования радиоимпульсов и измерения коэффициентов отражения была развита при поддержке проекта Госзадания №0356-2019-0004 . - ISSN 1684-1719
   Перевод заглавия: Measuring moisture in the surface layer of mineral soil at two frequencies
Кл.слова (ненормированные):
радиолокация -- влажность почвы -- radiolocation -- soil moisture
Аннотация: В данной работе экспериментально исследовалась возможность дистанционного зондирования влажности в поверхностном слое минеральной почвы на частоте 5,4ГГц (С-диапазон) и на частоте 0,63ГГц (P-диапазон). Применялась бистатическая схема измерения коэффициента отражения в свободном пространстве на фиксированном угле зондирования 35° на горизонтальной и вертикальной поляризации. Вследствие широкой диаграммы направленности используемых антенн применялся радиоимпульсный метод для разделения во временной области прямого и отраженного от почвенного покрова сигналов. В качестве приемной и передающей антенн использовалась рупорная (5,4ГГц) и логопериодическая (0,63ГГц) антенны. Радиоимпульсы формировались с использованием векторного анализатора цепей Agilent N9918A FieldFoх. Методика оценки коэффициента отражения состояла в измерении максимума огибающей радиоимпульса, отраженного от почвенного покрова относительно максимума огибающей радиоимпульса, отраженного от металлического экрана, размещенного на почвенном покрове. Экспериментально установлено, что дистанционно измеренная объемная влажность почвы на частоте 5,4ГГц, в приближении однородного диэлектрического полупространства, с квадратом коэффициента корреляции 0,780-0,897 и среднеквадратическим отклонением 1,3-2,3% (в зависимости от используемой поляризации) согласуется с влажностью поверхности почвы, измеренной контактным методом в слое 0-0,5см. Использование частоты 5,4ГГц как основной для восстановления влажности поверхности почвы нуждается в дополнительной проверке в различных условиях шероховатости поверхности почвы и растительного покрова. Предложенная модель профиля влажности почвы в виде кусочно-линейной функции позволяет дистанционно рефлектометрическим методом на двух частотах измерять объемную влажность почвы в слое 10см с квадратом коэффициента корреляции 0,758 и среднеквадратическим отклонением 2,4% относительно влажности почвы, измеренной контактным методом. Автор видит неоспоримое преимущество использования сверхширокополосных (СШП) импульсных сигналов, спектр которых сосредоточен в мегагерцовом диапазоне частот, для дальнейшего развития технологии дистанционного измерения профилей влажности в пахотном слое агропочв. Использование сверхширокополосных электромагнитных импульсов с непрерывным спектром в мегагерцовом диапазоне частот позволит решить многопараметрическую задачу по восстановлению профиля влажности в пахотном слое агропочв. В будущем технология СШП импульсного зондирования благодаря доступности миниатюрных электронных устройств может быть реализована для платформ сверхлёгкого беспилотного летательного аппарата с целью картирования влажности в пахотном слое агропочв.
In this work, the possibility of remote sensing of moisture in the mineral topsoil at a frequency of 5.4 GHz (C-band) and at a frequency of 0.63 GHz (P-band) was experimentally investigated. Bistatic scheme for measuring of the reflection coefficient at a fixed angle of 25° on horizontal and vertical polarization was used. Due to the wide radiation pattern of the used antennas, the radio impulse method was used to separate in the time domain the direct and reflected signals from the soil cover. As the receiving and transmitting antennas the pair of horn (5.4 GHz) and pair log-periodic (0.63 GHz) antennas were used. Radio impulses were generated in an unreal time scale using an Agilent N9918A FieldFox vector network analyzer. The technique for measuring the reflection coefficient consisted in the measurement of the maximum of the envelope of the radio impulse, reflected from the soil cover, relative to the maximum of the envelope of the radio impulse reflected from the metal screen placed on the soil cover. It is experimentally established that the soil moisture, which was remotely measured at a frequency of 5.4 GHz, in the approximation of a homogeneous dielectric half-space, with a correlation coefficient of 0.780-0.897 and a standard deviation of 1.3-2.3% (depending on wave polarization) is consistent with the soil surface moisture measured by the contact method in a layer of 0-0.5 cm. Using the frequency of 5.4 GHz as the main one for retrieving soil surface moisture needs additional verification in various conditions of roughness of the soil surface and vegetation cover. The proposed model of the soil moisture profile in the form of a piecewise-linear function allows remotely measuring on two-frequencies soil moisture in topsoil with a correlation coefficient of 0.758 and a standard deviation of 2.4% relative to the soil moisture measured by the contact method. The author sees the indisputable advantage of using ultra-wideband (UWB) pulsed signals, the spectrum of which is concentrated in the megahertz frequency range, for the further development of technology for remote measurement of moisture profiles in the arable layer of agricultural soils. The use of ultra-wideband electromagnetic pulses with a continuous spectrum in the megahertz frequency range will allow us to solve the multi-parameter problem of restoring the moisture profile in the arable layer of agricultural soils. In the future, the UWB technology of pulsed sounding due to the availability of miniature electronic devices can be implemented for platforms of an ultra-light unmanned aerial vehicle with the aim of mapping moisture in the arable layer of agricultural soils.

Смотреть статью,
Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.
}
Найти похожие

    Savin, I. V.
    Dielectric Model for Thawed Organic Soils at Frequency of 435 MHz / I. V. Savin, K. V. Muzalevskiy // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. - 2021. - Vol. 18. Is. 2. - P. 218-221, DOI 10.1109/LGRS.2020.2975027. - Cited References: 16 . - ISSN 1545-598X. - ISSN 1558-0571
   Перевод заглавия: Диэлектрическая модель талых органических почв на частоте 435 МГц
Кл.слова (ненормированные):
BIOMASS ESA -- dielectric model -- moisture -- organic soil -- P-band -- temperature
Аннотация: To date, models describing the complex dielectric constant (CDC) of tundra soils with different contents of organic matter (more than 30%) in the P-band were poorly reported and not developed. In this letter, a refractive dielectric model for moist organic soils at a frequency of 435 MHz was developed. The model was developed on the basis of dielectric measurements of five samples of organic soils with different organic content from 35% to 80% and the soil moisture from air-dry to field capacity at a temperature of 20 °C. The developed model is a function of only two parameters, namely, the organic content by weight and volumetric soil moisture. The new model and future BIOMASS mission will be creating the bases for developing new soil moisture profile retrieving algorithms in the root zone.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics, 660036 Krasnoyarsk, Russia

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Савин, Игорь Викторович
}
Найти похожие

    Dielectric database of organic Arctic soils (DDOAS) / I. Savin, V. Mironov, K. Muzalevskiy [et al.] // Earth Syst. Sci. Data. - 2020. - Vol. 12, Is. 4. - P. 3481-3487, DOI 10.5194/essd-12-3481-2020. - Cited References: 31 . - ISSN 1866-3508. - ISSN 1866-3516
   Перевод заглавия: Диэлектрическая база данных органических арктических почв
Аннотация: This article presents a Dielectric database of organic Arctic soils (DDOAS). The DDOAS was created based on dielectric measurements of seven samples of organic-rich soils collected in various parts of the Arctic tundra: Yamal and Taimyr Peninsula, Samoilovsky Island (the Russian Federation), and Northern Slope of Alaska (U.S.). The organic matter content (by weight) of the soil samples presented varied from 35 % to 90 %. The refractive index (RI) and normalized attenuation coefficient (NAC) were measured under laboratory conditions by the coaxial waveguide method in the frequency range from ~ 10 MHz to ~ 16 GHz, while the moisture content changed from air-dry to field capacity and the temperature from −40 °C to +25 °C. The total number of measured values of the RI and NAC contained in the database is more than 1.5 million values. The created database can serve not only as a source of experimental data for the development of new soil dielectric models for the Arctic tundra but also as a source of training data for artificial intelligence satellite algorithms of soil moisture retrievals based on neural networks. DDOAS is presented as Excel files. The files of DDOAS are available on http://doi.org/10.5281/zenodo.3819912 (Savin and Mironov, 2020).

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics, Krasnoyarsk, 660036, Russia

Доп.точки доступа:
Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Fomin, S. V.; Фомин, Сергей Викторович; Karavaiskiy, A. Yu.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Ruzicka, Z.; Ружичка, Зденек; Lukin, Y. I.; Лукин, Юрий Иванович
}
Найти похожие

Fomin, S. V.
A dielectric model for frozen mineral soils at a frequency of 435 MHz / S. Fomin, K. Muzalevskiy // Remote Sens. Lett. - 2021. - Vol. 12, Is. 9. - P. 944-950, DOI 10.1080/2150704X.2021.1947537. - Cited References: 16. - This work was supported by the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation [project No. 0287-2021-0034] . - ISSN 2150-704X
Кл.слова (ненормированные):
Mean square error -- Mixer circuits -- Permittivity -- Remote sensing -- Soil moisture -- Soil surveys -- Coefficient of determination -- Complex relative permittivity -- Dielectric measurements -- Practical engineering -- Retrieval algorithms -- Root mean square errors -- Spectroscopic models -- Volumetric soil moistures -- Frozen soils
Аннотация: A single frequency refractive mixing dielectric model at 435 MHz for frozen mineral soils is proposed. The model was created based on the laboratory dielectric measurements of three soil samples in the ranges of soil moisture from 0.01cm3 cm−3 to 0.42cm3 cm−3, temperature from– 30°C to– 1°C, clay content (by weight) from 9.1% to 41.3%. Coefficient of determination R2 and root mean square error (RMSE) predicted by the model and measured values for real () and imaginary () part of the complex relative permittivity (CRP) are = 0.988 (= 0.323) and = 0.987 (= 0.100). Compared to well-known spectroscopic models, this model is simpler in practical engineering use. The input parameters of the model are the volumetric soil moisture, temperature and the content of the clay fraction. The output parameters are the real and imaginary parts of the CRP. The created model may be used to develop new remote sensing retrieval algorithms of temperature, the content of unfrozen water and ice in the root zone of frozen soils for northern regions.ε 'ε ''R2ε 'RMSEε 'R2ε ''RMSEε ''

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Laboratory of Radiophysics of the Earth Remote Sensing, Kirensky Institute of Physics Federal Research Center KSC Siberian Branch Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Фомин, Сергей Викторович
}
Найти похожие

    Музалевский, Константин Викторович.
    Измерение водного эквивалента, средней плотности и высоты слоисто-неоднородного снежного покрова СШП электромагнитными импульсами. Теоретическое исследование / К. В. Музалевский // Журн. радиоэлектрон. : электронный журнал. - 2021. - № 7. - Ст. 2, DOI 10.30898/1684-1719.2021.7.3. - Библиогр.: 25. - Работа выполнена в рамках проекта РФФИ No 19-45-240010 . - ISSN 1684-1719
   Перевод заглавия: Measurement of water equivalent, average density and height of layered snow cover using UWB electromagnetic pulses. Theoretical investigation
Кл.слова (ненормированные):
радиолокация -- СШП импульсы -- снежный покров -- водный эквивалент снежного покрова -- плотность снежного покрова -- высота снежного покрова -- мёрзлые почвы -- radiolocation -- ultra-wideband pulses -- snow cover -- snow water equivalent -- snow density -- height of snow cover -- frozen soil
Аннотация: В данной работе теоретически исследованы процессы взаимодействия сверхширокополосных (СШП) импульсов длительностью 0,47 нс со слоисто-неоднородными средами сухого снежного покрова. Слоисто-неоднородная структура снежного покрова моделировалась на основе экспериментальных данных о высоте и профиле плотности снежного покрова, которые были измерены в ходе полевых работ на тестовом участке сельскохозяйственного поля в районе пос. Минино, Красноярский край, с 12 ноября 2020 по 21 марта 2021гг. Показано, что водный эквивалент снежного покрова (ВЭСП) с коэффициентом детерминации (R2) R2=0,98 и среднеквадратическим отклонением (СКО) СКО=5,6мм может быть оценен по временной задержки импульса, отраженного от границы снег-почва, при толщине от 4-6 до 39 см и средней плотности от 0,21 до 0,37 г/см3 снежного покрова. Показано, что средняя плотность всей толщи снежного покрова линейно зависит от отношения амплитуд импульсов, отраженных от границ, снег-почва и воздух снег (R2=0,55, СКО=0,04 г/см3). Установленные зависимости позволяют с R2=0,95, СКО=2,9 см оценить высоту снежного покрова. Точность предложенного метода измерения ВЭСП, средней плотности и высоты снежного покрова необходимо дополнительно исследовать в зависимости от вариации температуры, влажности, плотности и гранулометрического состава мёрзлого почвенного покрова, а также при различных влажностях снежного покрова. Особую актуальность полученные результаты приобретают в связи с возможностью реализации данного способа зондирования с борта аэроплатформы, что открывает перспективы создания технологии радарного СШП картирования основных характеристик снежного покрова для использования в системах точного земледелия.
In this work, the processes of interaction of ultra-wideband (UWB) pulses with the duration of 0.47 ns with layered dry snow cover are theoretically investigated. The layered structure of the snow cover was modeled on the basis of experimental data on the height and density profile of the snow cover, which were measured in field on the test plot of an agricultural field in the area of the village. Minino, Krasnoyarsk Territory from November 12, 2020 to March 21, 2021. It is shown that the snow water equivalent (SWE) can be estimated from the time delay of the pulse reflected from the snow-soil interface with the coefficient of determination (R2) R2 = 0.98 and the root-mean-square error (RMSE) RMSE = 5.6 mm in the case of thickness from 4-6 to 39cm and an average density from 0.21 to 0.37 g/cm3 of snow cover. It is shown that the average density of snow cover linearly depends on the amplitude ratio of impulses reflected from the boundaries, snow-soil and air-snow (R2 = 0.55, RMSE = 0.04 g/cm3). The established dependencies make it possible to estimate the height of the snow cover with R2 = 0.95, RMSE = 2.9 cm. The accuracy of the proposed method for measuring SWE, average density and height of snow cover should be further investigated depending on variations in temperature, moisture, density, and texture of frozen soil, as well as under different moisturized conditions of snow. The obtained results are particular relevance in connection with the possibility of implementing this remote sensing method from the UAV, which opens up the prospects for creating a technology for UWB radar mapping of the main characteristics of the snow cover for use in precision farming systems.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, д.50, стр.38

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.
}
Найти похожие

10.

    Музалевский, Константин Викторович.
    Зондирование водного эквивалента снежного покрова широкополосными электромагнитными импульсами с борта БПЛА / К. В. Музалевский // Журн. радиоэлектрон. : электронный журнал. - 2021. - № 8. - Ст. 4, DOI 10.30898/1684-1719.2021.8.1. - Библиогр.: 26. - Работа выполнена в рамках проекта РФФИ № 19-45-240010, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки, договор № 33/19 . - ISSN 1684-1719
   Перевод заглавия: The remote sensing of snow water equivalent using broadband electromagnetic pulses from an UAV board
Кл.слова (ненормированные):
радиолокация -- БПЛА -- СШП импульсы -- снежный покров -- водный эквивалент снежного покрова -- плотность снежного покрова -- высота снежного покрова -- мёрзлые почвы -- radiolocation -- UAV -- ultra-wideband pulses -- snow cover -- snow water equivalent -- snow density -- height of snow cover -- frozen soil
Аннотация: В работе исследовалась возможность дистанционного зондирования с борта беспилотного летательного аппарата-квадрокоптера (БПЛА) широкополосным импульсом длительностью 1,05 нс снежного покрова тестового участка сельскохозяйственного поля в районе пос. Минино, Красноярский край, с 23 ноября 2020 по 4 марта 2021 гг. Для формирования, излучения и приема широкополосных импульсов использовалась логопериодическая антенна (полоса пропускания от 1,36 ГГц до 4,89 ГГц) и компактный векторный анализатор цепей CABAN R60 (ООО «Планар», г. Челябинск). Показано, что как при наземном, так и дистанционном зондировании с борта БПЛА временные задержки между импульсами, отраженными от границы воздух-снег и снег-почва, линейно зависят от водного эквивалента снежного покрова, измеренного на тестовом участке. При этом наклон этих линейных зависимостей определяется средней плотностью снежного покрова. Полученные экспериментальные результаты показывают перспективность развития дистанционных технологий радарного картирования основных характеристик снежного покрова с борта малых аэроплатформ, которые могут дополнить информационное обеспечение существующих систем, используемых в точном земледелии.
In this paper the possibility of snow cover remote sensing from an unmanned aerial vehicle-quadrocopter (UAV) with using a broadband pulse of 1.05 ns duration was investigated on the agricultural field near Minino village, Krasnoyarsk Territory from November 23, 2020 to March 4, 2021. A log-periodic antenna (from 1.36 GHz to 4.89 GHz bandwidth) and a compact vector network analyzer CABAN R60 (LLC Planar, Chelyabinsk) were used to generate, emit and receive broadband pulses. It is shown that both ground-based and remote sensing from the UAV, the time delays between pulses reflected from the air-snow and snow-soil interface linearly depend on the snow water equivalent, measured at the test site. The slope of these linear dependences is determined by the average density of the snow cover. The obtained experimental results show the promising of development of remote sensing technology for radar mapping of the main characteristics of the snow cover from UAV, which can supplement the information support of existing systems used in precision farming.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, д.50, стр.38

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.
}
Найти похожие

11.

    Лескова, Ю. А.
    Измерение толщины льда арктических озер в дельте реки Лены по наблюдениям спутника sentinel-1 / Ю. А. Лескова, К. В. Музалевский, З. Ружичка // Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли : материалы VIII Международной научной конференции. - Красноярск, 2021. - С. 95-98. - Библиогр.: 5 . - ISBN 978-5-7638-4566-2
   Перевод заглавия: Measuring the ice thickness of arctic lakes in the Lena river delta using sentinel-1 observations
Аннотация: В данной работе исследуются возможности дистанционного зондирования толщины льда пресноводных озёр на основе данных спутника Sentinel-1. В качестве тестового участка выбран о. Курунгнах, расположенный в дельте реки Лена, на котором было отобрано 10 озёр, промерзающих и не промерзающих до дна. По данным тестовым озёрам проанализированы временные ряды коэффициента обратного радарного рассеяния (КОР), измеренного Sentinel-1 на горизонтально-горизонтальной поляризации при угле 18-20 с сентября 2015 по июнь 2017 гг. в сверхширокозахватном режиме съемки (EW). Толщина льда озёр оценивалась на основе модели Лебедева и температуры воздуха по данным Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF ERA5). Показано, что со среднеквадратическим отклонением 13,5-25,3 см и коэффициентом детерминации 0,70-0,79 зависимость КОР от толщин льда (120-140 см) описывается линейной зависимостью. Проведенные исследования показывают перспективность применения радарных данных Sentinel-1 для дистанционного зондирования толщины льда пресноводных арктических озёр.

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

Доп.точки доступа:
Музалевский, Константин Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Ружичка, Зденек; Ruzicka, Z.; "Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли", международная конференция(8 ; 2021 ; 14-17 сент. ; Красноярск); Сибирский федеральный университет; "Роскосмос", Государственная корпорация по космической деятельности
}
Найти похожие

12.

Field test of the surface soil moisture mapping using Sentinel-1 radar data / A. M. Zeyliger, K. V. Muzalevskiy, E. V. Zinchenko, O. S. Ermolaeva // Sci. Total Environ. - 2022. - Vol. 807, Part 2. - Ст. 151121, DOI 10.1016/j.scitotenv.2021.151121. - Cited References: 43. - The research was performed within the framework of the Russian Foundation for Basic Research project 19-29-05261 mk “Cartographic modelling of soil moisture reserves based on complex geophysical water content measurements for digital irrigated agriculture” . - ISSN 0048-9697
Кл.слова (ненормированные):
Sentinel-1 -- UAV -- Digital elevation model -- Radar backscattering -- Artificial neural network -- Soil moisture
Аннотация: Soil surface moisture is one of the key parameters for describing the hydrological state and assessing the potential availability of water for irrigated plants. Because the radar backscattering coefficient is sensitive to soil moisture, the application of Sentinel-1 data may support soil surface moisture mapping at high spatial resolution by detecting spatial and temporal changes at the field scale for precision irrigation management. This mapping is required to control soil water erosion and preferential water flow to improve irrigation water efficiency and minimise negative impacts on surface and ground water bodies. Direct observations of soil surface moisture (5-cm thickness) were performed at an experimental plot in the study site of the All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture, near the village Vodnyy, Volgograd region. Soil surface moisture retrieval from Sentinel-1 was performed at the same location. A second set of soil surface moisture was calculated for the soil sampling sites using the permittivity model, based on the estimates of soil surface characteristics: a) reflectivity, obtained by the neural network method from Sentinel-1 observations; b) roughness, obtained from the geodata of the stereoscopic survey with unmanned aerial vehicle Phantom 4 Pro. The raster set of soil surface moisture geodata was obtained based on the reflectivity geodata raster set to solve the inverse problem using a permittivity model that considers the soil texture of the experimental plot. The determination coefficient (0.948) and standard deviation (2.04%) were obtained by comparing both sets of soil moisture point geodata taken from the same soil sampling sites. The values confirmed a satisfactory linear correlation between the directly measured and indirectly modelled sets. A comparison of the two sets of geodata indicated a satisfactory reproduction of the first set by the second set. As a result, the developed method can be considered as the scientific and methodological basis of the new technology of soil surface moisture monitoring by radar, which is one of the basic characteristics used in precision irrigation management.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Academy, Moscow, Russian Federation
Kirensky Institute of Physics of the Siberian Branch of the RAS – Division of Federal Research Center, Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation
All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Zeyliger, A. M.; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Zinchenko, E. V.; Ermolaeva, O. S.
}
Найти похожие

13.

Muzalevskiy, K. V.
Shielded open-circuited probe for in-situ measurements of soil permittivity in Very high frequency (VHF) and Ultra high frequency (UHF) bands / K. Muzalevskiy, A. Karavaysky // Trans. Inst. Meas. Control. - 2021. - Vol. 43, Is. 16. - P. 3566-3572, DOI 10.1177/01423312211037791. - Cited References: 30. - The author(s) disclosed receipt of the following financial support for the research, authorship, and/or publication of this article: This work was supported by the SB RAS project No. 0287-2021-0034 . - ISSN 0142-3312. - ISSN 1477-0369

РУБ Automation & Control Systems + Instruments & Instrumentation
Рубрики:
DIELECTRIC CHARACTERIZATION
MOISTURE
Кл.слова (ненормированные):
Soil measurements -- dielectric spectroscopy -- frequency domain reflectometry -- complex permittivity -- shielded open-circuited probe
Аннотация: In this paper, the shielded open-circuited probe operating in the wide frequency range from 75MHz to 2GHz is proposed. The probe is made of an SubMiniature version A (SMA) flange connector. The central rod of the SMA connector emerges from a coaxial transition in the flange and shielded by four rods. The robe design allows us to calculate of the probe reflection coefficient S11 used simple analytical transmission line model (TEM wave mode), the parameters of which were calibrated on a set of substances with a known frequency spectrum of permittivity. The refractive index (RI) and normalized attenuation coefficient (NAC) retrieval technique is based on solving the inverse problem of minimizing the residual norm between measured and calculated frequency spectra of reflection coefficient S11. After calibration, the root-mean-square error (determination coefficient) between the measured and calculated module and phase of the reflection coefficient S11 for the sets of calibration media air, distilled water, butanol, pure ice, water solution with NaCl of salinity of 8.9% do not exceed 0.26dB (0.995) and 0.03 rad (0.999), respectively, in the frequency range from 75MHz to 2GHz. The root-mean-square error (determination coefficient) between the measured RI and NAC spectra for four soil cover samples (variation of the clay fraction from 10.5 g/g to 47.6 g/g) using the proposed probe and a precision coaxial cell not exceeds 0.109 (0.993) and 0.057 (0.986), respectively, in the frequency range from 75 MHz to 2 GHz. As a result, it is experimentally shown that RI и NAC can be measured by the proposed non-precision probe with an error comparable to the precision coaxial cell.

Смотреть статью,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Russian Acad Sci, Kirensky Inst Phys, Fed Res Ctr KSC, Siberian Branch, Akademgorodok 50-38, Krasnoyarsk 660036, Russia.

Доп.точки доступа:
Karavaysky, A. Yu.; Каравайский, Андрей Юрьевич; Музалевский, Константин Викторович; SB RAS project [0287-2021-0034]
}
Найти похожие

14.

Classification of the frozen/thawed surface state of Northern land areas based on SMAP and GCOM-W1 brightness temperature observations at 1.4 GHz and 6.9 GHz / K. Muzalevskiy, Z. Ruzicka, A. Roy [et al.] // Remote Sens. Lett. - 2021. - Vol. 12, Is. 11. - P. 1073-1081, DOI 10.1080/2150704X.2021.1963497. - Cited References: 16. - This work was supported by the SB RAS project No. 0287-2021-0034. Weather stations data was acquired and processing with support of Interdisciplianire en Milieu Polaire), Universite de Sherbrooke; GRIMP, NSERC and FRQNT;US National Science Foundation [PLR-1304464 and PLR1417745];0287-2021-0034 [SB RAS];State Research Programs [AAAA-A17-117051850059-6] . - ISSN 2150-704X. - ISSN 2150-7058

РУБ Remote Sensing + Imaging Science & Photographic Technology

Аннотация: In this letter, the method created earlier by the authors and the information product SPL3FTP_E of the Soil Moisture Active Passive (SMAP) satellite for determining frozen/thawed state of soil surface on the example of test sites placed on North Slope of Alaska, U.S.A., Canada, Finland and Russian Federation were compared. As an indicator of the frozen/thawed state of soil surface, the polarization index calculated on the basis of the reflectivity of soils was proposed. The soil reflectivity was determined in the L-band based on the SMAP radiometric observations at a frequency of 1.4 GHz using the values of brightness temperatures measured by the Global Change Observation Mission - Water 1/Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (GCOM-W1/AMSR2) at a vertical polarization and a frequency of 6.9 GHz, as an estimate of the soil effective temperature. As a result, it was shown that the developed method makes it possible to increase accuracy of the frozen/thawed states determination of soil surface from 3% to 9% in relation to the SMAP data (SPL3FTP_E) for twelve Arctic test sites.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Russian Acad Sci Iph SB RAS, Lab Radiophys Earth Remote Sensing, Kirensky Inst Phys, Fed Res Ctr KSC,Siberian Branch, Krasnoyarsk, Russia.
Univ Quebec Trois Rivieres UQTR, Ctr Etud Nord, Dept Sci Environm, Trois Rivieres, PQ, Canada.
Colgate Univ, Dept Geog, Hamilton, NY USA.
Tyumen Sci Ctr SB RAS, Earth Cryosphere Inst, Tyumen, Russia.

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Ruzicka, Z.; Ружичка, Зденек; Roy, Alexandre; Loranty, Michael M.; Vasiliev, Alexander; SB RAS project [0287-2021-0034]; Interdisciplianire en Milieu Polaire; Universite de Sherbrooke; GRIMP; NSERCNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC); FRQNT; US National Science FoundationNational Science Foundation (NSF) [PLR-1304464, PLR1417745]; State Research Programs [AAAA-A17-117051850059-6]
}
Найти похожие

15.

Muzalevskiy, K. V.
Application of Sentinel-1B polarimetric observations to soil moisture retrieval using neural networks: Case study for bare Siberian chernozem soil / K. Muzalevskiy, A. Zeyliger // Remote Sens. - 2021. - Vol. 13, Is. 17. - Ст. 3480, DOI 10.3390/rs13173480. - Cited References: 21. - This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 19-29-05261 mk). The field experiment and EC-5 Decagon sensor calibration in laboratory conditions were carried out with the support of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, project No. 0287-2021-0034 (basic state assignment) . - ISSN 2072-4292

РУБ Environmental Sciences + Geosciences, Multidisciplinary + Remote Sensing + Imaging Science & Photographic Technology
Рубрики:
SURFACE
   MODEL
   PARAMETERS
   ROUGHNESS
   INVERSION
   DUBOIS
   IEM
   OH
Кл.слова (ненормированные):
microwave remote sensing -- Sentinel-1 -- bare soil -- soil moisture -- soil permittivity
Аннотация: Sentinel-1 is currently the only synthetic-aperture radar, which radar measurements of the earth’s surface to be carried out, regardless of weather conditions, with high resolution up to 5–40 m and high periodicity from several to 12 days. Sentinel-1 creates a technological platform for the development of new globally remote sensing algorithms of soil moisture, not only for hydrological and climatic model applications, but also on a single field scale for individual farms in precision farming systems used. In this paper, the potential of soil moisture remote sensing using polarimetric Sentinel-1B backscattering observations was studied. As a test site, the fallow agricultural field with bare soil near the Minino village (56.0865°N, 92.6772°E), Krasnoyarsk region, the Russian Federation, was chosen. The relationship between the cross-polarized ratio, reflectivity, and the soil surface roughness established Oh used as a basis for developing the algorithm of soil moisture retrieval with neural networks (NNs) computational model. Two NNs is used as a universal regression technique to establish the relationship between scattering anisotropy, entropy and backscattering coefficients measured by the Sentinel-1B on the one hand and reflectivity on the other. Finally, the soil moisture was found from the soil reflectivity in solving the inverse problem using the Mironov dielectric model. During the field campaign from 21 May to 25 August 2020, it was shown that the proposed approach allows us to predict soil moisture values in the layer thickness of 0.00–0.05 m with the root-mean-square error and determination coefficient not worse than 3% and 0.726, respectively. The validity of the proposed approach needs additional verification on a wider dataset using soils of different textures, a wide range of variations in soil surface roughness, and moisture.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Russian Acad Sci, Lab Radiophys Earth Remote Sensing, Kirensky Inst Phys, Fed Res Ctr KSC,Siberian Branch, Krasnoyarsk 630090, Russia.
Russian State Agr Univ, Dept Appl Informat, Moscow Timiryazev Agr Acad, Moscow 127550, Russia.

Доп.точки доступа:
Zeyliger, Anatoly; Музалевский, Константин Викторович; Russian Foundation for Basic ResearchRussian Foundation for Basic Research (RFBR) [19-29-05261 mk]; Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation [0287-2021-0034]
}
Найти похожие

16.

    Музалевский, Константин Викторович.
    Сверхширокополосное импульсное зондирование слоистой структуры снежно-почвенного покрова. Экспериментальное исследование / К. В. Музалевский, С. В. Фомин // Журн. радиоэлектрон. : электронный журнал. - 2020. - № 8. - Ст. 5, DOI 10.30898/1684-1719.2020.8.15. - Библиогр.: 34. - Работа выполнена в рамках проекта РФФИ № 19-45-240010 . - ISSN 1684-1719
   Перевод заглавия: Ultra-wideband impulse sensing of the layered structure of the snow-soil cover. Experimental research
Кл.слова (ненормированные):
радиолокация -- СШП импульсы -- влажность почвы -- температура почвы -- талое и мёрзлое состояние почвы -- снежный покров -- водный эквивалент снежного покрова -- диэлектрическая проницаемость -- radiolocation -- ultrawideband pulses -- soil moisture -- soil temperature -- thawed and frozen state of the soil -- snow cover -- water equivalent of snow cover -- dielectric constant
Аннотация: В данной работе экспериментально исследованы процессы отражения сверхширокополосного (СШП) импульса длительностью около 0,3 нс от талой и мёрзлой почвы в ходе естественного накопления и таяния снежного покрова. СШП импульсы были синтезированы на основе спектральных измерений на горизонтальной поляризации в диапазоне частот от 1,6 ГГц до 8 ГГц коэффициента прохождения между двумя рупорными антеннами, максимумы диаграммы направленности которых были ориентированы под углом 35° к нормали, опущенной на плоскую поверхность почвы. Синхронно с дистанционными рефлектометрическими измерениями проводились контактные измерения профилей влажности и температуры верхнего слоя почвы 0-17см, а также высота и плотность снежного покрова. Экспериментальные наблюдения продолжались с 8 ноября 2019 г. до 22 марта 2020 г. Показано, что применение СШП электромагнитного импульса длительностью порядка 0,3 нс позволяет идентифицировать талое или мёрзлое состояние почвы в любой момент времени в ходе накопления и таяния снежного покрова (высотой до 30см), а также оценивать величину водного эквивалента снежного покрова со среднеквадратическим отклонением 7,0мм и коэффициентом детерминации 0,832. Проведенные экспериментальные исследования показывают перспективность разработки радиолокационных импульсных СШП систем для дистанционного зондирования геофизических параметров слоистой структуры снежно-почвенного покрова.
In this work, the processes of reflection of an ultrawideband (UWB) pulse with a duration of about 0.3 ns from thawed and frozen soil, during natural accumulation and melting of snow cover, were experimentally investigated. UWB pulses were synthesized on the basis of spectral measurements at horizontal polarization in the frequency range from 1.6 GHz to 8 GHz of the transmission coefficient between two horn antennas, the maxima of the radiation pattern of which were oriented at an angle of 35 to the normal, lowered onto a flat soil surface. Simultaneously with remote reflectometric measurements, contact measurements of the moisture and temperature profiles of the upper soil layer 0-17 cm, as well as the height and density of the snow cover were carried out. Experimental observations continued from November 8, 2019 to March 22, 2020. It is shown that the use of a UWB electromagnetic pulse with a duration of about 0.3 ns makes it possible to identify the thawed or frozen state of the soil at any time during the accumulation and melting of the snow cover (up to 30 cm high), as well as to estimate the value of the water equivalent of the snow cover with the standard deviation of 7.0 mm and the determination coefficient of 0.832. Experimental studies have shown that the development of pulsed UWB radar systems for remote sensing of the geophysical parameters of the layered structure of the snow-soil cover is promising.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского

Доп.точки доступа:
Фомин, Сергей Викторович; Fomin, S. V.; Muzalevskiy, K. V.
}
Найти похожие

17.

    Muzalevskiy, K. V.
    Signatures of Sentinel-1 Radar and SMAP Radiometer Depending on the Temperature of Frozen Arctic Soil in the Cooling and Heating Process of the Active Layer / K. V. Muzalevskiy, Z. Ruzicka // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS) : Proceedings. - 2018. - P. 7176-7179, DOI 10.1109/IGARSS.2018.8517538. - Cited References: 12. - The study was performed thanks to a grant from the Program of SB RAS II.12 (№0356-2017-0034) and project № 0356-2018-0060 . - ISSN 978-1-538
   Перевод заглавия: Температурные зависимости сечения обратного радарного рассеяния спутника Sentinel-1 и радиояркостной температуры спутника SMAP в процессе нагревания и охлаждения деятельного слоя тундровой почвы
Аннотация: In this paper, the results of radiothermal and radar remote sensing of several Arctic tundra test sites were investigated to establish the dependences of the reflectivity and backscattering coefficient on soil temperature. The brightness temperature and backscattering coefficient were measured by a SMAP radiometer (1.4GHz) and Sentinel-1 radar (5.4GHz) over areas near to Franklin Bluffs weather station in the North Slope of Alaska and Isachsen weather station on Ellef Ringnes Island respectively. It has been experimentally and theoretically shown that between the surface soil temperature measured by weather stations in the period 2015-2016 and the reflectivity or backscattering coefficient there is a strong correlation relationship no worse than 0.68. In addition, in the range of soil surface temperature changes from -30°C to 0°C, the variations in the backscattering coefficient and reflectivity are about 4 dB for both test sites. This study contributes to further understanding the processes of microwave emission and scattering of frozen Arctic soils that is pertinent to developing new remote sensing algorithms for the permafrost region.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Материалы конференции,
Читать в сети ИФ,
Читать в сети ИФ

Доп.точки доступа:
Ruzicka, Z.; Ружичка, Зденек; Музалевский, Константин Викторович; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium(2018 ; July ; 22-27 ; Valencia, Spain); Международный симпозиум по наукам о Земле и дистанционному зондированию(2018 ; июль ; 22-27 ; Валенсия, Испания)
}
Найти похожие

18.

Dielectric model for thawed and frozen organic soils at 1.4 GHz / V. L. Mironov [et al.] // International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) : IEEE, 2018. - Vol. 2018-July: 38th Annual IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, IGARSS 2018 (22 July 2018 through 27 July 2018, ) Conference code: 141934. - Ст. 8518443. - P. 7180-7183, DOI 10.1109/IGARSS.2018.8518443. - Cited References: 6. - The study was supported by a grant from the Russian Foundation for Basic Research (project № 16-05-00572), and project №0356-2018-0060.
Кл.слова (ненормированные):
1.4 GHz -- Dielectric model -- Moisture -- Organic soils -- Remote sensing -- Temperature -- Thawed and frozen soils
Аннотация: Dielectric measurements of organic soils for five samples with different contents of organic matter are carried out in the temperature range from -30 °C to 25 °C in a wide frequency range from 0.45 to 16 GHz. On their basis, a simple single-frequency dielectric model of thawed and frozen organic soils has been created to calculate the complex relative permittivity of thawed and frozen organic soils, depending on the moisture, temperature and organic matter content at 1.4 GHz.

Смотреть статью,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics SB RAS, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович; Kosolapova, L. G.; Косолапова, Людмила Георгиевна; Fomin, S. V.; Фомин, Сергей Викторович; Savin, I. V.; Савин, Игорь Викторович; Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium(2018 ; July ; 22-27 ; Valencia, Spain)
}
Найти похожие

19.

    Музалевский, Константин Викторович.
    Восстановление температуры поверхности тундровой почвы на основе поляриметрических данных радиометра AMSR2 спутника GCOM-W1 / К. В. Музалевский, З. Ружичка // Совр. пробл. дистан. зондир. Земли из космоса. - 2019. - Т. 16, № 4. - С. 293-297, DOI 10.21046/2070-7401-2019-16-4-293-297. - Библиогр.: 6. - Исследование выполнено при финансовой поддержке Программы II.12.1. приоритетных направлений и программ фундаментальных исследований СО РАН. . - ISSN 2070-7401. - ISSN 2411-0280
   Перевод заглавия: Retrieving surface temperature of tundra soil based on AMSR2 polarimetric brightness observations
Кл.слова (ненормированные):
радиометрия -- радиояркостная температура -- температура почвы -- арктическая тундра -- radiometry -- brightness temperature -- soil temperature -- Arctic tundra
Аннотация: В настоящем кратком сообщении предлагается полуэмпирический метод дистанционной оценки температуры поверхности тундровой почвы на основе поляриметрических данных радиометра AMSR2, установленного на спутнике GCOM-W1. С использованием простой модели радиотеплового излучения, полученной на основе закона Кирхгофа в приближении диэлектрически однородного изотермического полупространства, задача сведена к нахождению эффективной температуры и отражательной способности подстилающей поверхности из двух измеренных значений радиояркостной температуры на вертикальной и горизонтальной поляризации и частоте 6,9 ГГц. Однозначность обратной задачи была обеспечена за счёт установленной линейной связи между обратными величинами поляризационного индекса и разностью отражательных способностей, измеренных на горизонтальной и вертикальной поляризациях. Калибровка двух параметров этой линейной регрессии была выполнена на двух тестовых участках Северного склона Аляски в течение 7 лет с 2012 по 2018 г. В результате было показано, что восстановленные значения температуры почвы со стандартным отклонением около 3,0 К и коэффициентом корреляции 0,83 соответствуют температурам поверхности почвы, которые были измерены метеостанциями на двух калибровочных и двух дополнительных тестовых участках, расположенных в различных ландшафтных условиях арктической тундры.
The paper proposes a semi-empirical method for remote sensing of surface temperature of tundra soil based on polarimetric data of the AMSR2 radiometer installed on GCOM-W1 satellite. Using a simple microwave emission model based on the Kirchhoff law and obtained for a dielectric-homogeneous isothermal half-space, the problem was reduced to retrieving of the effective temperature and reflectivity of observed surface from two brightness temperatures measured at the vertical and horizontal polarization at a frequency of 6.9 GHz. The uniqueness of the inverse problem was ensured by the established linear relation between the inverse values of the polarization index and the difference in reflectivity, measured at the horizontal and vertical polarizations. The calibration of two parameters of the linear regression was performed on two test sites in the North Slope of Alaska for 7 years from 2012 to 2018. As a result, it was shown that the recovered soil temperature values with a standard deviation of about 3.0 K and a correlation coefficient of 0.83 corresponded to the temperature of the soil surface, as measured by weather stations, on four test sites located in different landscape conditions of the Arctic tundra. Two of the four test sites were additional to the calibration ones.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, 660036, Россия

Доп.точки доступа:
Ружичка, Зденек; Ruzicka, Z.; Muzalevskiy, K. V.
}
Найти похожие

20.

GRMDM_O : [программа для ЭВМ] / K. V. Muzalevskiy, S. V. Fomin, V. L. Mironov // Remote Sensing Code Library : IEEE, 2018. - Ст. 2018-04-18DOI 10.21982/M8192K
Аннотация: The function calculates the complex dielectric permittivity (es) of the soil with an organic matter content (m0) from 35% to 80% in the range of soil temperature (Ts) from -30C to +25C at frequency equal to 1.4GHz (rd is a soil dry bulk density in g/cm. ). To develop the dielectric model, four soil samples were taken from the Yamal peninsula and the North Slope of Alaska. The program was writen based on article: S. V. Fomin, V.L. Mironov, I.V. Savin, L.G. Kosolapova "Dielectric model of melted and frozen organic soils at 1.4 GHz frequency," Izvestiya Vuzov. Physics. 2017. No 12/2. pp. 121-125. (in Russian). Input parameters: Organic matter content, Soil moisture, Dry bulk density, Soil temperature. Output parameter: Complex permittivity

Смотреть статью

Источник программы Диэлектрическая модель талых и мерзлых органических почв на частоте 1,4 ГГц [Текст] / С. В. Фомин [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2017. - Т. 60 № 12/2 : Физика взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Тематический выпуск. - С. 121-125

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

Доп.точки доступа:
Muzalevskiy, K. V.; Музалевский, Константин Викторович; Fomin, S. V.; Фомин, Сергей Викторович; Mironov, V. L.; Миронов, Валерий Леонидович
}
Найти похожие