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 (1)

Формат представления найденных документов:
полный	информационный	краткий

Отсортировать найденные документы по:
автору	заглавию	году издания	типу документа

Поисковый запрос: (<.>K=Arctic<.>)

Общее количество найденных документов : 59
Показаны документы с 1 по 20

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Савин, Игорь Викторович, Миронов, Валерий Леонидович
Заглавие : Температурно-зависимая многорелаксационная спектроскопическая диэлектрическая модель талой и мерзлой арктической почвы Аляски в диапазоне 0,05-16 ГГц
Место публикации : Изв. вузов. Физика: Томский государственный университет, 2015. - Т. 58, № 8/3. - С. 19-21. - ISSN 0021-3411
Примечания : Библиогр.: 4. - Работа выполнена при поддержке грантом РФФИ № 13-05-00502
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): органическая почва--влажность--температура--диэлектрическая модель--талая и мерзлая почва--organic soil--moisture--temperature--dielectric model--thawed and frozen soil
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.
Найти похожие

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Савин, Игорь Викторович, Фомин, Сергей Викторович, Швалева А. А., Музалевский, Константин Викторович
Заглавие : Температурная зависимость кополяризационного отношения сечений обратного радарного рассеяния при дистанционном зондировании арктической тундры
Коллективы : "Решетневские чтения", международная научная конференция (16; 2012 ; нояб. ; 7-9; Красноярск)
Место публикации : Решетневские чтения: матер. XVI Междунар. науч. конф. : в 2 ч. - Красноярск, 2012. - Ч. 1. - С. 220-221. - ISBN 1990-7702
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
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Савин, Игорь Викторович
Заглавие : Спектроскопическая многорелаксационная диэлектрическая модель талых и мерзлых арктических почв, учитывающая зависимости от температуры и содержания органического вещества
Место публикации : Исслед. Земли из космоса. - 2019. - № 1. - С. 62-73. - ISSN 02059614 (ISSN), DOI 10.31857/S0205-96142019162-73
Примечания : Библиогр.: 17
Аннотация: В статье представлена температурная спектроскопическая диэлектрическая модель влажных почв, разработанная на основе измерений шести талых и мерзлых арктических почв с различным содержанием органического вещества, от 30 до 90%. Созданная модель позволяет прогнозировать значения комплексной диэлектрической проницаемости влажной почвы, которые хорошо соответствуют данным диэлектрических измерений. Она применима в диапазоне частот от 0.05 до 15 ГГц, диапазоне температур от -30° до +25 °C, диапазоне влажностей от 0.009 до 1.001 г/г и может быть рекомендована к использованию в алгоритмах дистанционного зондирования (ДЗ) влажности и температуры почвенного покрова с использованием данных космического радиометрического и радарного зондирования.The article presents the temperature spectroscopic dielectric model of moist soils, developed on the basis of measurements of six thawed and frozen Arctic soils with different contents of organic matter, from 30 to 90%. This model allows predicting the complex permittivity values of moist soil, which are in good agreement with the data of dielectric measurements. The model is applicable in the frequency range from 0.05 to 15 GHz, the temperature range from –30° to +25 °C, the humidity range from 0.009 to 1.001 g/g. The model for use in remote sensing algorithms of humidity and soil temperature using space radiometric and radar sensing data can be recommended.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович, Ружичка, Зденек, Savin I. V., Захватов М. Г., Гончаров В. В., Сариев А. Х., Каравайский, Андрей Юрьевич
Заглавие : Первое применение отечественного спутника «Метеор-М» № 2 для дистанционного зондирования влажности и температуры тундровой почвы
Место публикации : Совр. пробл. дистан. зондир. Земли из космоса. - 2017. - Т. 14, № 7. - С. 100-118. - ISSN 20707401 (ISSN), DOI 10.21046/2070-7401-2017-14-7-100-118. - ISSN 24110280 (eISSN)
Примечания : Библиогр.: 26. - Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фондаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научного проекта No 16-45-242162, а также Программы II.12.1. «базовых» фундаментальных исследований СО РАН. Кроме того, хотим выразить благодарность анонимному рецензенту за замечания, которые позволили улучшить качество статьи. фунда
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): «метеор-м»--микроволновая радиометрия--модель микроволнового излучения почв--температура почвы--влажность почвы--арктическая зона--meteor-m--microwave radiometry--model of soil microwave emission--soil temperature--soil moisture--the arctic zone
Аннотация: В данной работе представлены результаты дистанционного зондирования температуры и влажности талого тундрового почвенного покрова на двух тестовых участках п-ова Таймыр с использованием поляриметрических наблюдений радиояркостной температуры на частоте 10,7 ГГц радиометром МТВЗА-ГЯ спутника «Метеор-М» № 2. Расположение пикселя зондирования радиометра МТВЗА-ГЯ было выбрано в районе г. Норильска и села Хатанга на п-ове Таймыр. Исследование охватывает период с 1 января по 31 декабря 2015 г. Метод восстановления температуры и влажности почвы основан на решении обратной задачи минимизацией нормы невязки между наблюдаемыми и рассчитанными значениями радиояркостной температуры. Расчет радиояркостной температуры проведен с использованием полуэмпирической модели радиотеплового излучения, параметры которой были предварительно откалиброваны на тестовых участках в районе г. Норильска и села Хатанга, а также модели комплексной диэлектрической проницаемости почвы с высоким содержанием органического вещества. Модель комплексной диэлектрической проницаемости почвенного покрова была создана в лабораторных условиях с использованием методов диэлектрической спектроскопии почвенных образцов, отобранных на тестовом участке в районе г. Норильска. Среднеквадратическое отклонение между восстановленными и измеренными значениями температуры и влажности почвы оказались не более 6,5 °С и 0,06 см3/см3 соответственно. Полученный результат указывает на перспективность использования поляриметрических наблюдений радиояркостной температуры на частоте 10,7 ГГц радиометром МТВЗА-ГЯ отечественного спутника «Метеор-М» № 2 для измерения температуры и влажности арктической тундровой почвы.This paper presents the results of remote sensing of temperature and moisture of thawed tundra soil on two test sites of the Taimyr Peninsula using polarimetric observations of the brightness temperature at a frequency of 10.7 GHz by the MTVZA-GY radiometer of the Meteor-M2 satellite. The footprints of the MTVZA-GY radiometer were chosen in the areas of Norilsk and Khatanga cities on the Taimyr Peninsula. The study covers the period from January 1 to December 31, 2015. The retrieving method of soil temperature and soil moisture is based on solving an inverse problem by minimizing the norm between observed and calculated values of the brightness temperature. The calculation of the brightness temperature was carried out using a semi-empirical model of microwave emission, the parameters of which were previously calibrated on the test areas of Norilsk and Khatanga cities, as well as using permittivity model of tundra soil with a high content of organic matter. The permittivity model of tundra soil was created in laboratory conditions using methods of dielectric spectroscopy and soil samples, which were taken at a test area close to Norilsk city. The root-mean-square error between the retrieved and measured values of soil temperature (soil moisture) were no more than 6.5 °C (0.06 cm3/cm3). The obtained results indicates the prospect of using polarimetric observations of the brightness temperature at a frequency of 10.7 GHz by the MTVZA-GY radiometer on Russian Meteor-M2 satellite to measure the surface temperature and moisture of the Arctic tundra soil.
Смотреть статью,
Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович
Заглавие : Особенности радиотеплового излучения мёрзлых тундровых почв в L-диапазоне частот
Место публикации : Журн. радиоэлектрон.: электронный журнал. - 2018. - № 12. - Ст.13. - ISSN 1684-1719, DOI 10.30898/1684-1719.2018.12.13
Примечания : Библиогр.: 30
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): радиометрия--арктика--радиояркостная температура--деятельный слой--диэлектрическая проницаемость--органические почвы--температура почв--влажность почв--radiometry--arctic--radio-brightness temperature--active layer--permittivity--organic soils--soil temperature--soil moisture
Аннотация: В данной работе на основе модифицированной когерентной модели радиотеплового излучения, обобщенной диэлектрической модели почв с высоким содержанием органического вещества изучаются особенности радиотеплового излучения диэлектрически неоднородных неизотермичных тундровых мёрзлых почв на частоте 1,4 ГГц в зависимости от их плотности, влажности и вертикального распределения температуры в поверхностной части деятельного слоя. Показано, что предельная глубина зондирования поверхностной части деятельного слоя тундровых мёрзлых почв зависит от формы профилей температуры, полной объемной влажности и плотности сухого сложения почвы. Исследованы преимущества поляриметрических угловых наблюдений радиояркостной температуры для целей измерения глубинного распределения температуры в поверхностной части деятельного слоя почвы. Дана оценка возможных погрешностей измерения распределения температуры в поверхностной части деятельного слоя почвы.In this paper, a coherent model of thermal microwave emission is proposed, which allows, with an error not worse than 0.51 K and a Pearson coefficient of 0.999, to describe the brightness temperature of a non-isothermal active layer with a layered dielectric constant structure. At a frequency of 1.4 GHz the features of radio-thermal emission of the active tundra topsoil with a high content of organic matter were researched depending on the bulk dry density, moisture content and profile of soil temperature. The proposed coherent model of radiothermal emission and a generalized dielectric model of tundra soil with a high content of organic matter were used in this research. It has been established that the magnitude of the polarization index at fixed values of soil density and moisture is determined only by the surface temperature of the topsoil and does not depend on the kind of temperature profile. The effective temperature of the soil carries the basic information about the heterogeneous structure of the active layer. It is shown that the possibility of identifying various soil temperature profiles, as well as measuring the temperature distribution in the surface part of the active layer of tundra soil can be carried out on the basis of polarimetric angular-dependencies of the radio-brightness temperature with an error of about 3K. At the same time, polarimetric angular-dependencies of brightness temperature also make it possible to determine the sign of the gradient of temperature profiles in the active topsoil. The accuracy of measuring of the soil temperature is limited by the accuracy of radio-brightness temperature observation, the uncertainty of soil moisture and density in the footprint area. If the volumetric soil moisture is known with an error of 0.04 cm3/cm3 or the soil density - with an error of 0.1 g/cm3, then the error in temperature retrieval increases by factors of 2 and 1.5, respectively, in the soil moisture range of 0.2-0.4 cm3/cm3 and 0.4-0.6 cm3/cm3. It is shown that for characteri stic temperature gradients of 0.4-1ºС/cm in the active topsoil thickness of 10 cm the thickness of the tundra soil layer forming the thermal radiation decreases by factor of 2.5 from 10cm to 4 cm at increasing of surface soil temperature from -30ºС ÷ -20º С to -10º С ÷-5º С in the case of given values of soil density and moisture of 0.15 g/cm3 and 0.42 cm3/cm3, respectively. For all the temperature profiles considered, the thickness of the emission layer linearly decreases by factor of 1.5 with an increasing of soil moisture content by factor of 3 from 0.2 cm3/cm3 to 0.6 cm3/cm3, and with an increasing of soil density more than 10 times from 0.05 cm3/cm3 to 0.8 cm3/cm3, the thickness of the emission layer decreases by factor of 3. In the future, the authors plan to investigate issues related to the formation of radio-thermal emission from the active layer of frozen soils, taking into account the density and moisture profiles in the organic and mineral horizon of the tundra active topsoil.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Музалевский, Константин Викторович, Ружичка, Зденек
Заглавие : Микроволновый радиометрический метод измерения температуры поверхности почвы арктической тундры
Место публикации : Совр. пробл. дистан. зондир. Земли из космоса. - Москва: ИКИ РАН, 2017. - Т. 14, Вып. 2. - С. 67-71. - ISSN 20707401 (ISSN), DOI 10.21046/2070-7401-2017-14-2-61-71
Примечания : Библиогр.: 22
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): микроволновая радиометрия--температура почвы--арктическая зона--microwave radiometry--soil measurements--temperature measurement--arctic region
Аннотация: В данной работе представлены результаты дистанционного зондирования температуры почвенного покрова на тестовом участке п-ва Ямал с использованием угловых зависимостей радиояркостной температуры, наблюдаемых космическим аппаратом SMOS на частоте 1,4 ГГц. Расположение пикселя зондирования космического аппарата SMOS было выбрано в районе между метеостанциями Марресале и Васькины дачи на п-ве Ямал. Исследование охватывает период с 22 октября 2012 г. по 10 мая 2014 г. для мерзлого состояния почвенного покрова. Метод восстановления температуры почвы основан на решении обратной задачи путем минимизации нормы невязки между наблюдаемыми и рассчитанными значениями радиояркостной температуры. Расчет радиояркостной температуры производился с использованием полуэмпирической модели, учитывающей затухание волны в снежном покрове, диэлектрическую проницаемость почвенного покрова, на основе модели комплексной диэлектрической проницаемости почвы с высоким содержанием органического вещества. Модель комплексной диэлектрической проницаемости почвенного покрова была создана в лабораторных условиях с использованием методов диэлектрической спектроскопии с использованием почвенных образцов отобранных на тестовом участке п-ва Ямал. Среднеквадратическое отклонение и коэффициент детерминации между восстановленными и измеренными значениями температуры почвы оказались равны 4,5°С и 0,59 соответственно. Полученный результат указывает на перспективность использования поляриметрических угловых наблюдений радиояркостной температуры на частоте 1,4 ГГц для измерения температуры арктической тундровой почвы.In this paper, the results of radiothermal remote sensing of soil temperature at a test site on the Yamal Peninsula using full-polarimetry multi-angular brightness temperature (BT) observations at the frequency of 1.4 GHz are presented. The BT data were obtained from the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) satellite with the SMOS footprint near the Polar Weather Station Marresale and Vaskiny Dachi, the Russian Federation. The SMOS data covered the period from October 22, 2012 to May 10, 2014. The method to retrieve the soil temperature was based on solving an inverse problem by minimizing the norm of the residuals between the observed and predicted values of BT. The calculation of BT was performed using a semi-empirical model of radiothermal emission which incorporated an attenuation of microwaves in snow pack and a temperature-dependent multi-relaxation spectral dielectric model (TD MRSDM) for organic-rich tundra soil. The TD MRSDM was specifically designed on the base of laboratory measurements of complex permittivity of organic-rich soil samples collected at the test site on the Polar Weather Station Marresale. As a result, in case of frozen soil, the values of root-mean-square error (RMSE) and determination coefficient between the retrieved and measured soil temperatures were determined to be 4.5°C and 0.59, respectively. These results indicate the perspectives of using full-polarimetric multi-angular BT observations in the L-band for the purpose of measuring soil temperature in the Arctic region.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Музалевский, Константин Викторович
Заглавие : Космический радиолокационный мониторинг процессов замерзания и оттаивания почвы арктической тундры
Место публикации : Изв. вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 8. - С. 40-43. - ISSN 0021-3411
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): температура почвы--деятельный слой почвы--почва арктической тундры--замерзание почвы--оттаивание почвы--мониторинг состояния почв--радиолокационное зондирование--глобальное потепление
Аннотация: Теоретически исследуется возможность измерения средней температуры в деятельном слое почвенного покрова арктической тундры, при этом используется температурная зависимость сечения радарного рассеяния электромагнитной волны на случайных поверхностных неровностях почвы. Средняя высота неровностей считается много меньше длины волны. Диэлектрическая проницаемость талой и мерзлой тундровой почвы рассчитывается с учетом увлажнения почвы и фазового состояния почвенной влаги при различной температуре с помощью модели диэлектрической проницаемости, разработанной авторами на основе экспериментальных измерений образцов почвы, собранных на северном склоне Аляски (68°38' с.ш., 149°35' з.д.). Предложено измерять кополяризационное отношение сечений обратного радарного рассеяния (КО) на горизонтальной и вертикальной поляризациях поля излученной и принятой радаром волны. При теоретическом моделировании КО использовались профили температуры в деятельном слое почвы толщиной 1 м, измеренные в течение всех сезонов года в районе Франклин Блаффс (69 о39' с.ш., 148 о43' з.д.). Моделирование КО проводилось на частоте 1,3 ГГц, которая будет применена в радаре космических аппаратов (КА) SMAP и ALOS-2, запуск КА планируется на 2013-2014 гг. Установлено, что между средней температурой в верхнем слое почвенного покрова толщиной 0,1 м и КО наблюдается сильная корреляция. На этом основании предложено дистанционно определять среднюю температуру поверхностного слоя почвы по измеряемым с помощью радара значениям КО. Наибольшая ожидаемая погрешность измерения температуры предлагаемым способом составляет ±2,5 °С.
РИНЦ
Найти похожие

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Лескова Ю. А., Музалевский, Константин Викторович, Ружичка, Зденек
Заглавие : Измерение толщины льда арктических озер в дельте реки Лены по наблюдениям спутника sentinel-1
Коллективы : "Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли", международная конференция, Сибирский федеральный университет, "Роскосмос", Государственная корпорация по космической деятельности
Место публикации : Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли: материалы VIII Международной научной конференции. - Красноярск, 2021. - С. 95-98. - ISBN 978-5-7638-4566-2
Примечания : Библиогр.: 5
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, ,
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович, Миронов, Валерий Леонидович, Швалева А. А.
Заглавие : Измерение температуры деятельного слоя почвы арктической тундры на основерадиометрических наблюдений в L-диапазоне
Место публикации : Вестник СибГАУ. - 2013. - № 5. - С. 6-9
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): микроволновый радиометр--почва арктической тундры--деятельный слой--температура почвы--soil moisture and ocean salinity (smos)--microwave radiometry--arctic tundra soil--active layer--soil temperature
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,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

10.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович, Михайлов, Михаил Иванович
Заглавие : Измерение влажности и температуры почвы на основе интерференционного приёма линейно-поляризованных сигналов ГЛОНАСС и GPS
Место публикации : Совр. пробл. дистан. зондир. Земли из космоса. - 2018. - Т. 15, № 4. - С. 155-165. - ISSN 20707401 (ISSN), DOI 10.21046/2070-7401-2018-15-4-155-165
Примечания : Библиогр.: 18. - Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты No 18-05-00405, 0356-2018-0060), а также Программы II.12.1. «базовых» фундаментальных исследований СО РАН.
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): глобальные навигационные спутниковые системы--глонасс--gps--рефлектометрия--влажность почвы--температура почвы--сельскохозяйственные почвы--арктические тундровые почвы--global navigation satellite systems--glonass--gps--reflectometry--soil moisture--soil temperature--agricultural soils--arctic tundra soils
Аннотация: В данной работе представлены результаты теоретического исследования возможностей дистанционного зондирования влажности талой сельскохозяйственной, влажности и температуры мёрзлой тундровой почв на основе измерения отношения коэффициентов отражения линейно-поляризованных волн (поляризационный индекс) из интерференционных диаграмм сигналов ГЛОНАСС и GPS, регистрируемых вблизи поверхности Земли на частотах 1,2 и 1,6 ГГц. В приближении метода Кирхгофа оценены диапазоны углов возвышения спутников над горизонтом (0–55°), в пределах которых существенна доля когерентной составляющей над диффузной при рассеянии в зеркальном направлении сигналов ГЛОНАСС и GPS шероховатой поверхностью почвенного покрова. В ходе решения прямой задачи моделировался «измеренный» поляризационный индекс отражённых волн (с добавлением случайной величины, распределённой по нормальному закону) на двух частотах 1,2 и 1,6 ГГц с использованием типичных профилей влажности и температуры естественно сложенных почв. Показано, что поляризационный индекс недостаточно чувствителен для восстановления слоистой структуры влагосодержания в талой и температуры в мёрзлой почвах на фоне шумов (1,5–2 дБ) регистрируемых интерференционных диаграмм. Обратная задача по восстановлению влажности и температуры почвы из «измеренного» поляризационного индекса решалась в приближении диэлектрически-однородного почвенного полупространства. Показано, что для всех рассмотренных профилей вне зависимости от используемой частоты сигналов максимальная погрешность восстановления влажности и температуры почвы не превышает 0,03 см3/см3 и 1 °С относительно соответствующих средних величин, рассчитанных для поверхностного слоя почвы 1 см.This paper presents the results of a theoretical study of the potential for remote sensing of moisture of agricultural thawed soil, moisture and temperature in tundra frozen soil based on measurement of the ratio between reflection coefficients on linear-orthogonal polarizations (polarization index) from the interference patterns of GLONASS and GPS signals recorded near the Earth's surface at frequencies of 1.2 and 1.6 GHz. The ranges of satellites elevation angles within which the coherent component exceeds the diffuse part in the mirror scattering of GLONASS and GPS signals by the surface roughness were estimated by Kirchhoff's method. In the course of solving the direct problem, the "measured" polarization index of reflected waves was simulated (with addition of a random variable distributed according to the normal law) at two frequencies of 1.2 and 1.6 GHz using typical moisture and temperatures profiles of soils. It is shown that the polarization index is not sensitive enough to retrieve the layered structure of moisture in thawed and temperature profile in frozen soil, against the background noise (1.5-2 dB) of the recorded interference diagrams. The inverse problem of soil moisture and soil temperature retrieval from the "measured" polarization index was solved in the approximation of dielectrically-homogeneous half-space. It is shown that for all the profiles examined, regardless of frequency of GNSS signals, the maximum error in soil moisture and soil temperature retrieval does not exceed 0.03 cm3/cm3 and 1 °C, relative to the corresponding average values calculated for the topsoil of 1 cm.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

11.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Савин, Игорь Викторович, Миронов, Валерий Леонидович
Заглавие : Зависимость количества связанной воды в арктических почвах от содержания органического вещества и температуры, полученная методом диэлектрической спектроскопии
Место публикации : Изв. вузов. Физика. - 2017. - Т. 60, № 12/2. Солнечно-земная физика и физическая экология. - С. 117-121. - ISSN 0021-3411
Примечания : Библиогр.: 4
Аннотация: На основании результатов измерений спектров диэлектрической проницаемости ряда талых и мерзлых влажных арктических органических почв была исследована зависимость гидрологических параметров почвы, таких как предельное содержание прочносвязанной воды (Mg1) и предельное содержание рыхлосвязанной воды (Mg2) в почве, от содержания органического вещества и температуры. В результате были получены эмпирические выражения позволяющие рассчитывать параметры Mg1, Mg2 в диапазоне температур от -30єC до 25єC при содержании органического вещества от 30% до 90%.Based on the measuring dielectric constant spectra for a number of thawed and frozen arctic organic soils, the maximum of bound water (Mg1) and the maximum of bound and transitional waters (Mg2) were investigated as a function of organic matter and temperature. As a result, the empirical expressions for calculating parameters Mg1, Mg2 at the temperatures range from -30єC to 25єC with organic matter content from 30% to 90% were obtained.
Смотреть статью
Найти похожие

12.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Косолапова, Людмила Георгиевна, Савин, Игорь Викторович
Заглавие : Диэлектрическая модель арктической органической почвы при положительных и отрицательных температурах на частоте 1,4 ГГц
Место публикации : Изв. вузов. Физика: Томский государственный университет, 2015. - Т. 58, № 8/2. - С. 21-24. - ISSN 0021-3411
Примечания : Библиогр.: 3. - Работа выполнена при поддержке проекта Президиума РАН Доп. №2 к ГЗ-44П
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): диэлектрическая модель--органическая почва--талая и мерзлая почва--температура--1,4 ггц--dielectric model--organic soil--thawed and frozen soil--temperature--1.4 ghz
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.
Найти похожие

13.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович, Ружичка, Зденек
Заглавие : Восстановление температуры поверхности тундровой почвы на основе поляриметрических данных радиометра AMSR2 спутника GCOM-W1
Место публикации : Совр. пробл. дистан. зондир. Земли из космоса. - 2019. - Т. 16, № 4. - С. 293-297. - ISSN 2070-7401 (ISSN), DOI 10.21046/2070-7401-2019-16-4-293-297. - ISSN 2411-0280 (eISSN)
Примечания : Библиогр.: 6. - Исследование выполнено при финансовой поддержке Программы II.12.1. приоритетных направлений и программ фундаментальных исследований СО РАН.
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
Найти похожие

14.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович, Миронов, Валерий Леонидович, Лукин, Юрий Иванович, Савин, Игорь Викторович
Заглавие : 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
Место публикации : Изв. вузов. Физика: Томский государственный университет, 2015. - Т. 58, № 10/3. - С. 22-24. - ISSN 0021-3411
Примечания : Библиогр.: 4. - Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, соглашение №14-607-21-0039
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): микроволновая радиометрия--smos--арктическая тундра--минеральные почвы--органические почвы--температура почвы--влажность почвы--microwave radiometry--arctic tundra--mineral soil--organic soil--soil temperature--soil moisture
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.
Найти похожие

15.

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Yakushkin S. S., Balaev D. A., Shaikhutdinov K. A., Dubrovskiy A. A., Bukhtiyarova G. A., Martyanov O. N.
Заглавие : ε-Fe2O3/SiO2 nanoparticles formation; spatial stabilization and the ε-Fe2O3 → α-Fe2O3 phase transition
Коллективы : Federal Research Center KSC SB RAS, Kirensky Institute of Physics, Research Institute of Agriculture and Ecology of the Arctic, Siberian Federal Univercity
Место публикации : International school/workshop on actual problems of condensed matter physics: Program. Book of abstracts/ ed. S. G. Ovchinnikov. - Norilsk, 2018. - P.16. - ISBN 978-5-904603-08-3
Читать в сети ИФ
Найти похожие

16.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L. , De Roo R. D. , Savin I. V.
Заглавие : The process of unfrozen water freezing with de creasing temperature studied by dielectric measurement in the case of an Arctic soil
Место публикации : Proceedings IGARSS. - 2010. - P.4423-4425
Найти похожие

17.

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Sokolov A. Е., Solodova O., Bachal A., Sherepa A., Zabluda V. N., Velikanov D. A., Lapin I. N., Shabalina A., Svetlichnyi V.
Заглавие : The influence of production regimes on the magnetic properties of nanoparticles for nanomedicine
Коллективы : Federal Research Center KSC SB RAS, Kirensky Institute of Physics, Research Institute of Agriculture and Ecology of the Arctic, Siberian Federal Univercity
Место публикации : International school/workshop on actual problems of condensed matter physics: Program. Book of abstracts/ ed. S. G. Ovchinnikov. - Norilsk, 2018. - P.23. - ISBN 978-5-904603-08-3
Читать в сети ИФ
Найти похожие

18.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mikhaylov M. I., Muzalevskiy K. V., Mironov V. L.
Заглавие : Testing semi-empirical model of reflection coefficient based on GNSSR measurements
Коллективы : IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
Место публикации : IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Observ. Remote Sens.: Proc.: IEEE-Institute Electrical and Electronics Engineers, 2016. - P.5264 - 5267. - ISSN 978-1-5090-3332-4, DOI 10.1109/IGARSS.2016.7730371. - ISSN 2153-7003 (eISSN)
Примечания : The study was performed thanks to a grant from the Russian Science Foundation (project №14-17-00656)
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): permittivity model--smos--microwave radiometry--arctic tundra--soil moisture--soil temperature
Аннотация: In this paper, with using of semi-empirical model of the reflection coefficient, which is implementing to calculate the brightness temperature of the SMOS spacecraft at 1.4GHz in [1], [2] the soil moisture was retrieved from the reflection coefficients, which were measured by GNSS-reflectometer at a test site on the Yamal Peninsula. The model of reflection coefficient with root-mean square error (RMSE) of 0.04 allows to predict the experimental values of the reflection coefficient and with RMSE of less than 0.09cm3/cm3 allows to retrieve the soil moisture in the layer of 0-6cm
Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Смотреть статью,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

19.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., De Roo R. D., Savin I. V.
Заглавие : Temperature-Dependable Microwave Dielectric Model for an Arctic Soil
Место публикации : IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. - 2010. - Vol. 48, Is. 6. - С. 2544-2556
Найти похожие

20.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., Molostov I. P., Karavaysky A. Yu.
Заглавие : Temperature dependent multi-relaxation spectroscopic dielectric model for an arctic silt clay loam soil thawed and frozen at 0.1-15 GHZ
Коллективы : IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
Место публикации : IEEE Int.Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS): proceedings. - 2016. - P.3122-3125. - DOI 10.1109/IGARSS.2016.7729807
Примечания : Cited References: 5
Аннотация: The dielectric model for an arctic silt clay loam soil collected on the Yamal peninsula both thawed and frozen has been developed. The model is based on the soil dielectric measurements carried out in the ranges of gravimetric moisture 0.01 to 0.33 g/g, dry soil density 1.28 to 1.65 g/cm3, and temperature 25 to -30°C (cooling run), in the frequency range 0.1-15 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 relative permittivity of soil can be predicted as a function of 1) density of dry soil, 2) gravimetric moisture, 3) wave frequency, and 4) temperature.
Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Смотреть статью,
Читать в сети ИФ
Найти похожие