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

Формат представления найденных документов:
полный	информационный	краткий

Отсортировать найденные документы по:
автору	заглавию	году издания	типу документа

Поисковый запрос: (<.>K=tundra<.>)

Общее количество найденных документов : 31
Показаны документы с 1 по 20

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V., Mikhaylov M. I., Mironov V. L., Ruzicka Z.
Заглавие : Retrieving Soil Moisture and temperature using SMOS observations at a test site in the Yamal Peninsular
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.4932 - 4935. - ISSN 978-1-5090-3332-4, DOI 10.1109/IGARSS.2016.7730287. - ISSN 2153-7003 (eISSN)
Примечания : The study was performed thanks to a grant from the Russian Science Foundation (project No 14-17-00656).
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): permittivity model--smos--microwave radiometry--arctic tundra--soil moisture--soil temperature
Аннотация: In this paper, the results of radiothermal remote sensing of soil moisture and temperature is presented for a test site located in Arctic tundra on the Yamal Peninsula, the Russia Federation using full-polarimetry multi-angular brightness temperature (BT) observations at the frequency of 1.4 GHz. The BT data were obtained from the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) satellite with the SMOS footprint near the polar weather station Marresale, Yamal Peninsular, the Russia Federation. The SMOS data covered the period of on the ground observations conducted in August, 2015. The method to retrieve soil moisture and temperature is based on solving an inverse problem by minimizing the norm of the residuals between the observed and predicted values of BTs. The calculation of BT was performed using semi-empirical model of radiothermal emission and temperature-dependent dielectric model for an organic-rich tundra soil. The obtained results revealed the applicability of the SMOS data for simultaneous retrieving the soil moisture and temperature for the Arctic tundra environment.
Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Ссылка,
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) : 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) : 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

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V., Lukin Y. I.
Заглавие : Effects of Organo-Mineral Structure of Arctic Topsoil on the Own Thermal Radiation in the L-band
Место публикации : International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) (MAY 21-23, 2015, Omsk, RUSSIA): IEEE, 2015. - ISBN 978-1-4799-7103-9
Примечания : Cited References:5
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): smos--organic soil--mineral soil--soil temperature--permafrost--artic--tundra
Аннотация: In this paper, the influence of organic-mineral Arctic tundra soils on own thermal radiation in the L-band was theoretically investigated. For modeling of brightness temperature there were used semi-empirical L-band Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB) model. An integral part of this model is permittivity models of tundra organic and mineral soils, which links the brightness temperature with moisture, temperature and density of soil. The permittivity models were developed based on the measurements of the organic rich and mineral soil samples collected at the Vaskiny Dachi weather station test-site in Yamal peninsular. As a result, the potential error of soil temperature retrieval in case of layered and homogeneous organic-mineral soil are shown based on simulated brightness temperature at 1.4 GHz.
WOS
Найти похожие

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., Shvaleva A., Muzalevskiy K. V.
Заглавие : Measuring Soil Temperature and Moisture of Arctic Tundra Based on SMOS and ALOS PALSAR data
Место публикации : International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) (MAY 21-23, 2015, Omsk, RUSSIA): IEEE, 2015. - ISBN 978-1-4799-7103-9
Примечания : Cited References:11
Предметные рубрики: MODEL
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): smos--alos palsar--soil moisture--soil temperature--permafrost--artic--tundra
Аннотация: In this paper, methods for retrieving soil moisture, roughness, and temperature based on the radar backscatter coefficient (ALOS PALSAR) and brightness temperature (SMOS) data related to a tundra area on the Yamal peninsula were tested. As theoretical models, there were used the semi-empirical backscatter model proposed by Y. Oh et. al and the Lband Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB) model proposed by J-P Wigneron et. al. An integral part of these models is a permittivity model of moist soil both thawed and frozen, which links backscatter coefficient and brightness temperature with moisture, temperature, and dry density of the soil as well as the wave frequencies used by the ALOS PALSAR and SMOS. The applied permittivity model was developed based on dielectric measurements conducted for the organic rich soil samples collected at the Vaskiny Dachi weather station located in the area of the radar backscatter and brightness observations. The retrieved temperatures were correlated with the ones measured at the weather station yielding the values of root-mean-square error and determination coefficient of 3.8 degrees C and 0.80, respectively.
WOS
Найти похожие

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., Muzalevskiy K. V., Ruzicka Z.
Заглавие : Retrieving profile temperatures in a frozen topsoil near the TFS, Alaska, based on SMOS brightness temperatures at the 1.4-GHz frequency
Коллективы : Russian Science Foundation [4-17-00656]
Место публикации : IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing/ funding agency: IEEE-Institute Electrical and Electronics Engineers, 2016. - Vol. 54, Is. 12. - P.7331-7338. - ISSN 0196-2892, DOI 10.1109/TGRS.2016.2599272. - ISSN 1558-0644(eISSN)
Примечания : Cited References:25. - This work was supported by the Russian Science Foundation through Project 4-17-00656.
Предметные рубрики: DIELECTRIC MODEL
ARCTIC SOIL
SURFACE
BOREAL
TUNDRA
GHZ
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): microwave radiometry--remote sensing--soil measurements--temperature--measurement
Аннотация: In this paper, the method previously proposed in earlier work for measuring the temperature profile in a frozen topsoil using multiangular brightness temperature observations in the L-band has been experimentally tested. At a frequency of 1.4 GHz, full-polarization multiangular brightness temperature data were obtained from the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) satellite land product of Level 1C, with the SMOS footprint being centered at the Toolik Field Station (TFS), Alaska. The SMOS data covered the period from January 1, 2010 to December 31, 2011. Retrieval of the temperature profiles in a frozen topsoil was based on the semiempirical emission model L-MEB and the temperature-dependent dielectric model for an organic-rich tundra soil. The soil samples measured to develop the dielectric model were collected at the TFS site. For winter seasons, the retrieved temperature profiles in the 16.0-cm topsoil were validated relative to the temperature profiles measured in situ. As a result, the values of root-mean-square error and determination coefficient of the temperatures retrieved at the depths of 0.6, 8.7, and 16.0 cm, relative to the respective temperatures measured in situ, were found to be 2.8 °C, 4.9 °C, and 6.4 °C and 0.62, 0.42, and 0.26, respectively. The sources of error and possible improvements of the proposed retrieving algorithm were discussed. The major result of this study is the demonstration of the potential possibility for remote sensing of the temperature profile in a frozen arctic topsoil using the SMOS multiangular brightness data.
Смотреть статью,
Scopus,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

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

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Миронов, Валерий Леонидович, Савин, Игорь Викторович, Де Ру Р.
Заглавие : Температурная зависимость диэлектрической проницаемости тундровой почвы при замерзании воды в почвенных капиллярах
Коллективы : "Решетневские чтения", международная научная конференция, Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева, Информационные спутниковые системы им. академика М. Ф. Решетнева, АО, Красноярский машиностроительный завод, ОАО
Место публикации : Решетневские чтения: [Электронный ресурс] : материалы XIII Междунар. науч. конф., посвящ. 50-летию Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М. Ф. Решетнева, 50-летию ОАО "Информ. спутниковые системы", 85-летию со дня рожд. ген. конструктора ракет.-космич. систем акад. М. Ф. Решетнева : [в 2-х т.]/ Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т.; под общ. ред. Ю.Ю. Логинова. - Красноярск, 2009. - Т. 1, Ч. 1. - С. 185-186
Примечания : Библиогр.: 2
Аннотация: Развит метод дискретных источников, который впервые применяется для расчета токов на поверх ности вибратора, расположенного в цилиндрической скважине, пробуренной в горной породе. Тестирова ние алгоритма осуществляется в случае, когда скважина заполнена нефтью и пробурена в песчанике с подвижными флюидами раствора поваренной соли.
Материалы конференции,
Материалы конференции,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

10.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V., Ruzicka Z., Roy A., Loranty M., Vasiliev A.
Заглавие : Brief communication: Identification of tundra topsoil frozen/thawed state from SMAP and GCOM-W1 radiometer measurements using the spectral gradient method
Колич.характеристики :10 с
Место публикации : Cryosphere. - 2023. - Vol. 17, Is. 9. - P.4155-4164. - ISSN 19940416 (ISSN), DOI 10.5194/tc-17-4155-2023. - ISSN 19940424 (eISSN)
Примечания : Cited References: 34. - This research has been supported by the state assignment of the Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center, Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS). Weather station data collection was support by the Canadian Space Agency, NSERC and frqnt; the US National Science Foundation (PLR-1304464 and PLR-1417745); and the state assignment of the Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre, SB RAS (121041600043-4)
Аннотация: From 2015 to 2020, using the spectral gradient radiometric method, the possibility of the frozen/thawed (FT) state identification of tundra soil was investigated based on Soil Moisture Active Passive (SMAP) and Global Change Observation Mission - Water Satellite 1 (GCOM-W1) satellite observations of 10 test sites located in the Arctic regions of Canada, Finland, Russia, and the USA. It is shown that the spectral gradients of brightness temperature and reflectivity (measured in the frequency range from 1.4 to 36.5 GHz with horizontal polarization, a determination coefficient from 0.775 to 0.834, a root-mean-square error from 6.6 to 10.7 d and a bias from -3.4 to C6.5 d) make it possible to identify the FT state of the tundra topsoil. The spectral gradient method has a higher accuracy with respect to the identification of the FT state of tundra soils than single-frequency methods based on the calculation of polarization index.
Смотреть статью,
Scopus
Найти похожие

11.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Музалевский, Константин Викторович
Заглавие : Особенности радиометрического зондирования влажности тундровых почв в P-диапазоне частот
Колич.характеристики :21 с
Место публикации : Журн. радиоэлектрон. - 2023. - № 12. - ISSN 16841719 (eISSN), DOI 10.30898/1684-1719.2023.12.9; J. Radio Electron.
Примечания : Библиогр.: 25
Аннотация: В данной работе в P-диапазоне частот (409 МГц) теоретически исследуются особенности микроволнового излучения тундровых почв в процессе протаявания деятельного слоя. В вертикальном сечении, почвы деятельного слоя характеризовались профилями объемной влажности, весового содержания органического вещества, временными рядами физической температуры. Радиояркостная температура деятельного слоя тундровых почв рассчитывалась на основе феноменологической модели радиотеплового излучения слоисто-неоднородного неизотермического полупространства. При моделировании радиояркостной температуры использовалась диэлектрическая модель, позволяющая рассчитать действительную и мнимую части относительной комплексной диэлектрической проницаемости тундровых почв с высоким содержанием органического вещества 35%-80%, в диапазоне температур от −30 °С до +25 °С. Показано, что по мере протаявания деятельного слоя тундровых почв наблюдается явление интерференции излучательной способности, амплитуда которой определяется видом вертикального профиля содержания органического вещества. Для рассмотренных видов профилей влажности и содержания органического вещества, интерференцией излучательной способности можно пренебречь при протаявании деятельного слоя на глубину более 18.5 см. В случае, если объемная влажность протаявающей части деятельного слоя почв меньше (или близка к) максимальному содержанию связанной воды, то явление интерференции излучательной способности не наблюдается. Выполненные оценки показали, что средняя глубина зондирования влажности для рассмотренных тундровых почв не превышает 4.5см.In this paper, in the P-band (409 MHz), the features of tundra soils microwave emission are theoretically studied during the thawing of active layer. The soils in vertical section of active layer were characterized by the profiles of volumetric moisture, weight content of organic matter, and time series of physical temperature. The brightness temperature of the active layer of tundra soils was calculated based on the phenomenological model of microwave emission for a stratified non-isothermal half-space. A dielectric model that allows to calculate the real and imaginary parts of the relative complex dielectric constant of tundra soils with a high organic matter content of 35%-80%, in the temperature range from -30C to +25C was used to modeling the brightness temperature. As a result, It was shown that as the active layer of tundra soils thaws, the interference of emissivity is observed, the amplitude of which is determined by the kind of vertical profile of the organic matter content. The interference of emissivity can be neglected when the active layer thaws more than 18.5 cm. If the volumetric moisture of the thawing part of the active layer is less than (or close to) the maximum content of bound water, then interference of emissivity is not observed. Modeling showed that the average sensing depth of tundra soil moisture does not exceed 4.5 cm.
Смотреть статью,
РИНЦ
Найти похожие

12.

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., Bobrov P. P., Bobrov A. P., Mandrygina V. N., Stasuk V. D.
Заглавие : Microwave Dielectric Spectroscopy of Moist Soils for a Forest-tundra Region
Коллективы : IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
Место публикации : IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS): Proceedings. - Seoul, 2005. - Vol. 6. - Ст.1525917. - P.4485-4488. - ISBN 978-078039050-8, DOI 10.1109/igarss.2005.1525917
Примечания : Библиогр.: 8
Аннотация: In this paper, the measured microwave dielectric data are presented for some soils collected in the forest-tundra area located at 64° N and 100° E, which is near the city of Tura in East Siberia. The measurements were developed in the range from 0.3 to 12.5 GHz at the temperature of 24°C. The Debye spectroscopic parameters related to the bound soil water (BSW) and free soil water (FSW) were derived with the use of the generalized refractive mixing dielectric model (GRMDM) [1], [2]. The foresttundra soils analyzed were found to contain the smaller percentage of bound water, with its complex dielectric constant (CDC) being less than that of the soils in the agricultural zones of Siberia [3]-[5], in spite of the fact that the forest-tundra soils demonstrated smaller clay and humus percentage as compared to the agricultural soils. The results obtained can be considered as a substantial contribution to the soil dielectric data base for the northern circumpolar region, which is a compulsory element of physically based both the remote sensing models and retrieving algorithms.
Scopus,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

13.

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

14.

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

15.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Muzalevskiy K. V.
Заглавие : Temperature dependence of the backscattering coefficient measured by ALOS PALSAR during cooling and heating of tundra topsoil
Место публикации : Журн. радиоэлектрон. - 2019. - № 11. - ISSN 1684-1719 (eISSN), DOI 10.30898/1684-1719.2019.11.19; J. Radio Electron.
Примечания : Cited References: 11. - The study was performed thanks to the Program of SB RAS (project No.0356-2019-0004), JAXA project No.PI 1422002.
Аннотация: In this paper, dependences of backscattering coefficient on Arctic tundra soil temperature were investigated. The backscattering coefficient was measured by ALOS PALSAR (1.3GHz) over areas near to Imnaviat weather station in the North Slope of Alaska in the period from January 12, 2009 to April 20, 2011. It has been experimentally and theoretically shown that there is a strong correlation relationship no worse than 0.76 between the surface soil temperature measured by weather stations and backscattering coefficient. The variations of the backscattering coefficient was found to be about 5-6 dB over the test site when soil surface temperature changes from -10°С to 10°С. This study contributes to further understanding the processes of scattering of frozen Arctic soils that is pertinent to developing new remote sensing algorithms for the permafrost region.В данной работе представлены результаты исследования температурной зависимости коэффициента обратного радарного рассеяния, измеренного ALOS (PALSAR) на частоте 1,26ГГц, для тундрового тестового участка, расположенного на Северном склоне Аляски вблизи метеорологической станции Имнавиат. Экспериментально и теоретически показано, что температура поверхности почвы, измеренная метеостанцией в период с 12 января 2009 года по 20 апреля 2011 года, и коэффициент обратного рассеяния нелинейно зависят друг от друга с квадратом коэффициента корреляции 0,76. Данная зависимость удовлетворительно может быть описана моделью рассеяния Оха и температурно-зависимой диэлектрической моделью талых и мёрзлых тундровых почв с высоким содержанием органического вещества. Показано, что в диапазоне изменений температуры поверхности почвы от -10°С до 10°С вариации коэффициента обратного рассеяния на испытательном участке не превышают 5-6 дБ. Данное исследование способствует дальнейшему пониманию процессов рассеяния микроволн мерзлыми арктическими почвами, с целью разработки новых алгоритмов дистанционного зондирования Арктических регионов.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

16.

Вид документа : Статья из сборника (однотомник)
Шифр издания :
Автор(ы) : Ruzicka Z., Muzalevskiy K. V.
Заглавие : Database Approach To Develop And Validate the Soil Moisture and Temperature Retrieval Algorithm Using SMOS Radiometric Data
Место публикации : International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) (MAY 21-23, 2015, Omsk, RUSSIA): IEEE, 2015. - ISBN 978-1-4799-7103-9
Примечания : Cited References:0
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): database management system--smos--arctic tundra--soil temperature--soil--moisture
Аннотация: This paper describes the information system, which has been developed for the storing and automated processing of the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) Level 1C radiometric and Level 2 soil moisture data over space and time. The information system contains the database for storing the data and the interface for automated processing. That interface has been developed to provide access to these specific data from the database within the Matlab numerical computing environment used for the realization of algorithms and methods. The developed information system helps to speed up the processing of SMOS data in regional scale over a long period of time, and has successfully been used for the validation of soil temperature and moisture retrieval algorithms over the North Slope of Alaska and Yamal peninsula.
WOS
Найти похожие

17.

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

18.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Mironov V. L., Muzalevskiy K. V.
Заглавие : Impact of a freezing topsoil on determining the Arctic tundra surface deformation using InSAR
Коллективы : International Siberian Conference on Control and Communications
Место публикации : Int. Sib. Conf. on Control and Communicat.: Proc.: IEEE, 2013. - Ст.6693624. - ISSN 978-1-4799-1062-5, DOI 10.1109/SIBCON.2013.6693624. - ISSN 978-147991060-1
Примечания : Cited References: 8
Ключевые слова (''Своб.индексиров.''): sar interferometry (insar)--smap--alos--permafrost--arctic tundra soil--active layer--freezing--thawing--soil temperature
Аннотация: In this paper, we study the effect of the layered structure of the active topsoil of the Arctic tundra during freezing on the error of determining surface deformation. A simple Bragg scattering model was used for surface scattering modeling. The simulation was performed in the L-band for future radar missions SMAP and ALOS-2. The soil permittivity is calculated using the temperature-dependent generalized refractive mixing dielectric model for the organic rich soil sample collected in North Slope, Alaska (68 degrees 38'N, 149 degrees 35'W). This model predicts the complex dielectric constant of moist soil both thawed and frozen at temperatures from -30 degrees C to +25 degrees C and moistures from 0 to 0.94 g/g. It is shown that the error of determining soil surface deformation, induced by processes of freezing of the permafrost active layer, does not exceed 1.5 cm.
WOS,
Смотреть статью,
Материалы конференции,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

19.

Вид документа : Статья из журнала
Шифр издания :
Автор(ы) : Ружичка, Зденек, Музалевский, Константин Викторович
Заглавие : Bеб-гис сайт для мониторинга влажности и температуры арктических почв используя данные космического аппарата SMOS
Коллективы : "Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли", международная конференция (2014 ; сент. ; 23-26; Красноярск)
Место публикации : Регион. пробл. дистанц. зондиров. Земли: матер. международной науч. конф./ науч. ред. Е. А. Ваганов. - Красноярск: СФУ, 2014. - С. 237-290. - ISSN 978-5-7638-3109-2
Примечания : Работа вполнена в рамках проекта Президиума РАН «Разработка научных основ космического мониторинга влажности и температуры в деятельном слое почвенного покрова арктической тундры
Аннотация: В данной статье описываются результаты, полученные в ходе выполнения проекта по созданию Веб-ГИС сайта, который позволяет осуществлять быстрый просмотр, обработку, временной и пространственный мониторинг данных о температуре и влажности почвы, полученные на основе измерений комическим аппаратом SMOS продукт Level-1. В настоящее время функциональность сайта ограничена и в дальнейшем будет расширяться. В данной статье описаны возможности веб-сайта и его архитектура на данный момент.
Материалы конференции,
Читать в сети ИФ
Найти похожие

20.

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