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

Формат представления найденных документов:
полный	информационный	краткий

Отсортировать найденные документы по:
автору	заглавию	году издания	типу документа

Поисковый запрос: (<.>K=Vegetation<.>)

Общее количество найденных документов : 7
Показаны документы с 1 по 7

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Podoprigora V. G., Sorokin A. V.
Заглавие : Forest vegetation interaction with L-band satellite signals
Коллективы : Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли, международная конференция, Conference on regional problems of earth remote sensing, Сибирский федеральный университет
Место публикации : E3S Web of Conferences. - 2019. - Vol. 75. - Ст.01007. - ISBN 2267-1242, DOI 10.1051/e3sconf/20197501007
Примечания : Cited References: 9
Аннотация: A method for calculating the electro-physical parameters of forest vegetation cover interacting with the signals of navigation satellites in the frequency bands 1.2-1.6 GHz is proposed. A technique for the experimental measurement of linear attenuation coefficient of satellite signals on test areas of canopies was developed, taking into account their calibration at the input. The proposed forest vegetation model describes the group of crowns as a system of quasi spherical "capsules", located chaotically in the air matrix. The scattering and penetration cross sections and the coefficient of linear attenuation of radio waves were calculated using the approximation of anomalous diffraction for crowns and the results of solving the diffraction problem for trunks. The effects of multiple scattering were taken into account.
РИНЦ,
Смотреть статью,
WoS,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Zeyliger A., Muzalevskiy K. V., Ermolaeva O., Grecheneva A., Zinchenko E., Gerts J.
Заглавие : Mapping soil surface moisture of an agrophytocenosis via a neural network based on synchronized radar and multispectral optoelectronic data of SENTINEL-1,2—Case study on test sites in the lower Volga region
Колич.характеристики :14 с
Место публикации : Sustainability. - 2024. - Vol. 16, Is. 21: Biotechnology on Sustainable Agriculture. - Ст.9606. - ISSN 20711050 (eISSN), DOI 10.3390/su16219606
Примечания : Cited References: 35. - This article was made with support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation in accordance with agreement № 075-15-2022-317 date 20 April 2022 on providing a grant in the form of subsidies from the Federal budget of Russian Federation. The grant was provided for state support for the creation and development of a World-class Scientific Center "Agrotechnologies for the Future"
Аннотация: In this article, the authors developed a novel method for the moisture mapping of the soil surface of agrophytocenosis using a neural network based on synchronized radar and multispectral optoelectronic data from Sentinel-1,2. The significance of this research lies in its potential to enhance precision farming practices, which are increasingly vital in addressing global agricultural challenges such as water scarcity and the need for sustainable resource management. To verify the developed method, data from two experimental plots were utilized. These plots were located on irrigated soybean crops, with the first plot situated on the right bank (plot No. 1) and the second on the left bank (plot No. 2) of the lower Volga River. Two experimental soil moisture geodatasets were created through measurements and geo-referencing points using the gravimetric method (for plot No. 1) and the proximal sensing method (for plot No. 2) employing the Soil Moisture Sensor ML3-KIT (THETAKIT, Delta). The soil moisture retrieval algorithm was based on the use of a neural network to predict the reflection coefficient of an electro-magnetic wave from the soil surface, followed by inversion into soil moisture using a dielectric model that takes into account the soil texture. The input parameter of the neural network was the ratio of the microwave radar vegetation index (calculated based on Sentinel-1 data) to the index (calculated based on the data of multispectral optoelectronic channels 8 and 11 of Sentinel-2). The retrieved soil moisture values were compared with in situ measurements, showing a determination coefficient of 0.44–0.65 and a standard deviation of 2.4–4.2% for plot No. 1 and similar metrics for plot No. 2. The conducted research laid the groundwork for developing a new technology for remote sensing of soil moisture content in agrophytocenosis, serving as a crucial component of precision farming systems and agroecology. The integration of this technology promotes sustainable agricultural practices by minimizing water consumption while maximizing crop productivity. This aligns with broader environmental goals of conserving natural resources and reducing agricultural runoff. On a larger scale, data derived from such studies can inform policy decisions related to water resource management, guiding regulations that promote efficient water use in agriculture.
Смотреть статью
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V., Fomin S. V., Karavayskiy A. Yu., Leskova Ju., Lipshin A., Romanov V.
Заглавие : Measuring biophysical parameters of wheat canopy with MHz- and GHz-frequency range impulses employing contactless GPR
Колич.характеристики :19 с
Место публикации : Remote Sens. - 2024. - Vol. 16, Is. 19. - Ст.3547. - ISSN 20724292 (eISSN), DOI 10.3390/rs16193547
Примечания : Cited References: 68. - The investigation was supported by the Russian Science Foundation and the Krasnoyarsk Regional Science Foundation, project No. 22-17-20042For their assistance in conducting the experiments, we thank Mikhail Mikhaylov (engineer at the Laboratory of Radiophysics of the Earth Remote Sensing Kirensky Institute of Physics Federal Research Center, KSC Siberian Branch, Russian Academy of Science)
Аннотация: In this paper, the advantages of the joint use of MHz- and GHz-frequency band impulses when employing contactless ground penetration radar (GPR) for the remote sensing of biomass, the height of the wheat canopy, and underlying soil moisture were experimentally investigated. A MHz-frequency band nanosecond impulse with a duration of 1.2 ns (average frequency of 750 MHz and spectrum bandwidth of 580 MHz, at a level of –6 dB) was emitted and received by a GPR OKO-3 equipped with an AB-900 M3 antenna unit. A GHz-frequency band sub-nanosecond impulse with a duration of 0.5 ns (average frequency of 3.2 GHz and spectral bandwidth of 1.36 GHz, at a level of −6 dB) was generated using a horn antenna and a Keysight FieldFox N9917B 18 GHz vector network analyzer. It has been shown that changes in the relative amplitudes and time delays of nanosecond impulses, reflected from a soil surface covered with wheat at a height from 0 to 87 cm and fresh above-ground biomass (AGB) from 0 to 1.5 kg/m2, do not exceed 6% and 0.09 ns, respectively. GPR nanosecond impulses reflected/scattered by the wheat canopy have not been detected. In this research, sub-nanosecond impulses reflected/scattered by the wheat canopy have been confidently identified and make it possible to measure the wheat height (fresh AGB up to 2.3 kg/m2 and height up to 104 cm) with a determination coefficient (R2) of ~0.99 and a bias of ~−7 cm, as well as fresh AGB where R2 = 0.97, with a bias = −0.09 kg/m2, and a root-mean-square error of 0.1 kg/m2. The joint use of impulses in two different MHz- and GHz-frequency bands will, in the future, make it possible to create UAV-based reflectometers for simultaneously mapping the soil moisture, height, and biomass of vegetation for precision farming systems.
Смотреть статью,
Scopus
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Wigneron J. -P., Jackson T. J., O'Neill P., De Lannoy G., de Rosnay P., Walker J. P., Ferrazzoli P., Mironov V. L., Bircher S., Grant J. P., Kurum M., Schwank M., Munoz-Sabater J., Das N., Royer A., Al-Yaari A., Al Bitar A., Fernandez-Moran R., Lawrence H., Mialon A., Parrens M., Richaume P., Delwart S., Kerr Y.
Заглавие : Modelling the passive microwave signature from land surfaces: A review of recent results and application to the L-band SMOS & SMAP soil moisture retrieval algorithms
Место публикации : Remote Sens. Environ. - 2017. - Vol. 192. - P.238-262. - ISSN 00344257 (ISSN), DOI 10.1016/j.rse.2017.01.024
Примечания : Cited References: 187. - This research work was funded by CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) through the Science TOSCA (Terre Océan Surfaces Continentales et Atmosphère) program. The authors wish to thank the three anonymous reviewers for their helpful comments and Sylvie Renaud (IMS) for fruitful discusions.
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): atmospheric temperature--climate models--moisture--moisture control--scanning antennas--soils--vegetation--experimental campaign--microwave brightness temperature--passive microwave signatures--semiempirical models--soil moisture retrievals--surface soil moisture--surface temperatures--system configurations--soil moisture
Аннотация: Two passive microwave missions are currently operating at L-band to monitor surface soil moisture (SM) over continental surfaces. The SMOS sensor, based on an innovative interferometric technology enabling multi-angular signatures of surfaces to be measured, was launched in November 2009. The SMAP sensor, based on a large mesh reflector 6 m in diameter providing a conically scanning antenna beam with a surface incidence angle of 40°, was launched in January of 2015. Over the last decade, an intense scientific activity has focused on the development of the SM retrieval algorithms for the two missions. This activity has relied on many field (mainly tower-based) and airborne experimental campaigns, and since 2010–2011, on the SMOS and Aquarius space-borne L-band observations. It has relied too on the use of numerical, physical and semi-empirical models to simulate the microwave brightness temperature of natural scenes for a variety of scenarios in terms of system configurations (polarization, incidence angle) and soil, vegetation and climate conditions. Key components of the inversion models have been evaluated and new parameterizations of the effects of the surface temperature, soil roughness, soil permittivity, and vegetation extinction and scattering have been developed. Among others, global maps of select radiative transfer parameters have been estimated very recently. Based on this intense activity, improvements of the SMOS and SMAP SM inversion algorithms have been proposed. Some of them have already been implemented, whereas others are currently being investigated. In this paper, we present a review of the significant progress which has been made over the last decade in this field of research with a focus on L-band, and a discussion on possible applications to the SMOS and SMAP soil moisture retrieval approaches. © 2017 Elsevier Inc.
Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из сборника (выпуск продолж. издания)
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V., Fomin S. V., Mikhaylov M. I.
Заглавие : UWB reflectometric method for the measuring of vegetation biometric parameters and soil moisture
Коллективы : IEEE Ural-Siberian Conference on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology
Место публикации : IEEE Ural-Siberian Conference on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). - 2023. - P.166-169. - , DOI 10.1109/USBEREIT58508.2023.10158880
Примечания : Cited References: 17. - The investigation supported by the Russian Science Foundation and the Krasnoyarsk Regional Science Foundation, project № 22-17-20042
Аннотация: In this article, a method for the simultaneous measurement of total biomass, vegetation water content, and soil moisture is developed based on ultra-wideband (UWB) nadir observation of the reflection coefficient in the frequency range from 450 MHz to 6 GHz. The proposed method is based on a simple model of plane wave reflection from a vegetation layer with flat boundaries lying on a smooth soil surface. The model does not take into account the phenomena of wave scattering on the vegetation elements and the soil surface roughness. The dielectric constant of the vegetation canopy and soil were calculated based on Ulaby and Mironov dielectric models, respectively. The proposed method was tested using data from PORTOS-93 (INRA) experiments on measuring: total biomass (up to 3.3 kg/m2), water content (43%-89%), height (up to 1m) and volumetric content (up to 0.6-0.8%) of wheat plants, moisture (from 5% to 36%), density and clay fraction content (27%) of the soil. As a result, it was shown, the coefficient of determination (R2) and root-mean-square error (RMSE) appeared to be equal to R2=0.999 and RMSE=2.2% when comparing the original and retrieved values of volumetric soil moisture. The retrieved values of total biomass (vegetation water content) with the coefficient of determination R2=0.999 (0.998) and RMSE=16g/m2 (0.7%) coincide with the original set values. Therewith, the bands from 4 GHz to 6 GHz and from 450 MHz to 1 GHz were used to retrieve the canopy biometric parameters and soil moisture, respectively.
Смотреть статью,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Михайлов, Михаил Иванович, Музалевский, Константин Викторович, Сорокин, Анатолий Васильевич, Фомин, Сергей Викторович, Каравайский, Андрей Юрьевич
Заглавие : Измерение влажности и высоты посевов сельскохозяйственных полей С использованием приемника сигналов ГЛОНАСС и GPS
Место публикации : Вестник СибГАУ. - 2014. - № 4. - С. 88-97
Аннотация: Проведены теоретические и экспериментальные исследования возможности измерения влажности и высоты растительного покрова сельскохозяйственных полей с помощью приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Измерение интерференционной картины (интерферограмм) сигналов ГНСС проводилось в августе 2013 г. в пригороде Красноярска на сельскохозяйственных полях, засеянных рапсом, рожью, пшеницей и ячменем. Запись сигналов ГЛОНАСС и GPS производилась на стандартный, промышленно выпускаемый приемник МРК-32Р (ФГУП НПП «Радиосвязь», город Красноярск). Синхронно с измерением интерферограмм проводились контактные измерения гранулометрического состава и объемной влажности почвы на глубине 5 и 10 см, высоты, объемной влажности и плотности растительности. Кроме того, были проведены диэлектрические измерения ржи и построена диэлектрическая модель, которая позволила рассчитывать комплексную диэлектрическую проницаемость растительности в зависимости от ее влажности. Метод восстановления объемной влажности и высоты растительности основан на решении обратной задачи путем минимизации нормы невязки между измеренной и теоритически рассчитанной интерферограммами сигналов ГНСС. Теоретическая модель интерферограмм учитывала лишь когерентную составляющую поля отраженной волны от неровной поверхности почвы со слоем растительности. При этом объемная влажность и гранулометрический состав почвы считались известными. В результате показано удовлетворительное соответствие между экспериментально измеренными интерферограммами и рассчитанными на основе предложенной теоретической модели интерферограмм сигналов ГНСС. В ходе экспериментов для различных культур рапса, ржи, пшеницы и ячменя показана принципиальная возможность измерения высоты и объемной влажности растительного покрова сельскохозяйственных полей. Восстановленные значения высоты и влажности растительного покрова тестовых участков в среднем с погрешностью 0,17 м и 0,21 кг/м2 соответствуют значениям, измеренным контактным методом. Для внедрения предложенного метода измерения влажности и высоты растительности с помощью сигналов ГНСС необходима дальнейшая валидация в полевых условиях.
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Зейлигер А. М., Музалевский, Константин Викторович, Зинченко Е. В., Ермолаева О. С.
Заглавие : Метод мониторинга влажности почвы, покрытой растительным покровом, с использованием нейронной сети, радарных и мультиспектральных оптических данных Sentinel-1,2
Место публикации : Журн. радиоэлектрон. - 2023. - № 1. - Ст.7. - ISSN 16841719 (eISSN), DOI 10.30898/1684-1719.2023.1.8; J. Radio Electron.
Примечания : Библиогр.: 24. - Грант РФФИ №19-29-05261 «Картографическое моделирование влагозапасов почвенного покрова на основе комплексной геофизической влагометрии для целей цифрового орошаемого земледелия»
Аннотация: В данной работе проведен мониторинг пространственного распределения влажности поверхностного слоя агропочв тестового участка поля, покрытого растительностью, в Волгоградской области на основе данных радарной съемки спутника Sentinel-1 и мультиспектральной оптической съемки спутника Sentinel-2. Алгоритм восстановления влажности основан на применении нейронной сети для прогноза коэффициента отражения электромагнитной волны от почвенного покрова, с последующей инверсией во влажность почвы с использованием диэлектрической модели, учитывающей гранулометрический состав агропочвы. Входным параметром нейронной сети является отношение микроволнового радарного растительного индекса (рассчитанного на основе данных спутника Sentinel-1) к мультиспектральному оптическому индексу (рассчитанного на 8-11 каналах спутника Sentinel-2). Это отношение индексов обнаруживает существенно большую зависимость с влажностью почвы, чем с высотой растительности. Восстановленные значения влажности почвы сопоставлялись с влажностью отобранных образцов почвы, измеренных в лабораторных условиях термостатно-весовым методом. Предложенный метод позволяет с коэффициентом детерминации 0,435 и среднеквадратическим отклонением 2,4 % прогнозировать влажность почвы тестового участка, покрытого растительным покровом, относительно влажности почвы, измеренной контактным методом. Проведенное исследование создает научные основы новой всепогодной технологии мониторинга влажности агропочв как элемента системы точного земледелия.In this article, a method for the moisture monitoring of vegetation covered soil was proposed using neural network, radar and optical multispectral data of Sentinel-1,2. Test site was chosen in the Volgograd region at an agriculture field. The moisture retrieval algorithm is based on the use of a neural network to predict reflection coefficient of an electromagnetic wave from the soil, followed by inversion into soil moisture using a dielectric model that takes into account the soil texture. The input parameter of the neural network is the ratio of the microwave radar vegetation index (calculated on the basis of Sentinel-1 data) to the multispectral optical index (calculated on 8-11 channels of the Sentinel-2). Such way calculated index reveals a significantly greater dependence on soil moisture than on vegetation height. The retrieved values of soil moisture were compared with the moisture content of in-situ selected soil samples, which were measured under laboratory conditions by the thermostatic-weight method. The proposed method with a determination coefficient of 0.435 and a standard deviation of 2.4 % allows predicting the soil moisture content of a test area covered with vegetation, relative to soil moisture measured in-situ. The conducted research creates the scientific basis for a new all-weather technology for remote sensing the moisture content of agricultural soils as an element of the precision farming system.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Найти похожие