Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Тринадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"

XIII.G.221

Тестирование метода дистанционного зондирования “шероховатой” земной поверхности в коротковолновом диапазоне радиоволн

Белов С.Ю.(1), Белова И.Н. (2)
(1) МГУ им. М.В. Ломоносова, (2) Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Важнейшими аспектами при использовании средств космического базирования для целей природопользования и экологического мониторинга являются выбор рабочего диапазона зондирования и вопросы влияния сред на проходящее излучение [1].
Проблема измерения и учёта рассеивающей способности земной поверхности в коротковолновом диапазоне радиоволн важна для решения ряда задач, например, при диагностике свойств среды с помощью методов, использующих этот радиодиапазон, когда на трассе происходит промежуточное отражение (рассеяние) от земной поверхности, что представляет интерес для геологоразведочных и экологических исследований [2].
В данной работе рассматривается задача дистанционной диагностики “шероховатых” поверхностных и подповерхностных диэлектрических структур в КВ-диапазоне (коротковолновом). Выбор диапазона позволяет учитывать подповерхностный слой толщины порядка длины волны падающего излучения. Интерпретация получаемых данных производится на основе статистической мультипликативной модели сигнала [3]. Тестирование метода получения “параметра рассеяния” сигнал/шум в указанной модели произведено на примере двукратного отражения зондирующего сигнала при его вертикальном распространении (при использовании искусственного спутника Земли сигнал дважды проходит через атмосферу и ионосферу) [4].
В ходе работы рассматривались вопросы чувствительности модели по изучаемому параметру. Располагая синхронной информацией о волне, отражённой от ионосферы и о волне, отражённой от земли и ионосферы (или дважды прошедшей ионосферу при зондировании со спутника), можно извлекать информацию о параметре рассеяния [5].
Для тестирования метода при изменении параметра рассеивающей “подложки” в типичных ионосферных условиях был выполнен численный эксперимент на ЭВМ, анализ данных которого показал, что: 1. Метод дистанционной диагностики в КВ-диапазоне чувствителен по исследуемому параметру. При объёме выборки N = 240 точность определения изучаемого параметра не хуже 5%. 2. Чувствительность метода, его точностные характеристики сохраняются даже при существенном изменении параметров сред распространения. 3. Сопоставление данных численного и натурного экспериментов указывает, что для обеспечения оценки параметра рассеяния в условиях реального эксперимента с точностью сравнимой с аппаратурной погрешностью можно рекомендовать увеличивать длительность сеансов наблюдения до 8 - 10 минут.
Список литературы:
1. Белов С.Ю. Дистанционная диагностика рассеивающей способности земной поверхности в КВ-диапазоне. // Перспективы развития научных исследований в 21 веке: сборник материалов 6-й международной научно-практической конференции. – г. Махачкала: ООО "Апробация", 2014 г., с. 43.
2. Belov S.Yu. New measurement method of estimation signal/noise parameter. // European Geosciences Union General Assembly 2010 Vienna, Austria, Geophysical Research Abstracts. 2010, Vol. 12, p. 2233.
3. Белов С.Ю., Белова И.Н. Экологические аспекты применения дистанционного зондирования земной поверхности в коротковолновом диапазоне радиоволн. // IGCP 610 Международная конференция. Международный проект ЮНЕСКО IGCP-610 «От Каспия к Средиземноморью: изменения окружающей среды и ответ человека в четвертичном периоде». Астрахань, 2015 г.
4. Белов С.Ю., Белова И.Н. Функциональная схема экспериментальной аппаратуры когерентного приёма в задачах мониторинга поверхности земли методом дистанционного зондирования в коротковолновом диапазоне радиоволн. // III Международная научно-практическая конференция «Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий». Майкоп, 2015 г.
5. Белов С.Ю., Белова И.Н. Экспериментальная аппаратура когерентного приёма в задачах мониторинга поверхности земли методом дистанционного зондирования в коротковолновом диапазоне радиоволн. // II Международная научная конференция молодых ученых «Современные задачи геофизики, инженерной сейсмологии и сейсмостойкого строительства». Ереван, 2015 г.

Дистанционные методы в геологии и геофизике

343