Двадцать первая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXI.E.374
Диагностика водного бассейна с помощью сканирующего гиперспектрометра
Титов В.И. (1)
(1) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Как известно, гиперспектрометры обычно используются для определения концентраций естественных примесей в водах водоёмов путем выполнения натурных измерений коэффициента яркости (КЯ) водной толщи в определенном спектральном интервале [1]. Сканирующий (push-broom) гиперспектрометр позволяет получать пространственно – временные изображения морской поверхности в различных участках оптического спектра. Таким образом, сканирующий гиперспектрометр обладает как бы «двойным» действием: он позволяет регистрировать оптические спектры излучения водных бассейнов вместе с диагностикой волнения бассейна по пространственно – временным изображениям взволнованной поверхности [4, 5]. Сканирующий гиперспектрометр, использованный в натурных экспериментах, имеет спектральный диапазон от 380 нм до 1000 нм с разрешением 1,3 нм и поле зрения 15 градусов. В настоящей работе проводится анализ характеристик волнения, полученных по оригинальной методике работы [6], которая не требует информации о параметрах оптического приемника и об абсолютных значениях яркости неба. Методика основана на формировании относительных флуктуаций яркости морской поверхности в приближении линейной зависимости яркости поверхности моря от уклонов волн для ясного неба и неба, полностью покрытого облаками. Разработана приближенная оценка уклонов волн, учитывающая механизм образования контраста уклонов волн только за счет коэффициента отражения Френеля. Проводится сравнительный анализ характеристик волнения (функции распределения склонов волн, спектра волнения, групповой структуры волн) в различных диапазонах оптического спектра и в различных водных бассейнах (Горьковское море, река Волга, Черное море в районе Кацивели). Зарегистрирован эффект сдвига максимума функции распределения склонов, обусловленный течением реки.
Работа выполнена по теме Госзадание FFUF-2021-0006 (Разработка радиофизических методов исследования океана и внутренних водоемов)
Ключевые слова: гиперспектрометр, свет, рельеф морской поверхности, уклоны волн, ветровые волны, зыбь, спектральный анализ, спектр волнения, натурные исследования
Литература:
- Корчемкина Е.Н., Мольков А.А. Региональный биооптический алгоритм для Горьковского водохранилища: первые результаты // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 184-192. DOI: 10. 21046/2070-7401-2018-15-3-184-192.
- Большаков А.Н., Бурдюгов В.М., Гродский С.А., Кудрявцев Е.Н. Определение спектра энергонесущих поверхностных волн по изображению солнечного блика // Исследование Земли из космоса. 1988. № 5. С. 11−18.
- Лупян Е.А. Восстановление углового распределения энергии в двумерном спектре возвышений морской поверхности по ее оптическому изображению // Исследование Земли из космоса. 1988. № 3. С. 31−35.
- Титов В.И., Артамонов А.Ю., Баханов В.В., Ермаков С.А., Лучинин А.Г., Репина И.А., Сергиевская И.А. Мониторинг состояния поверхности моря по пространственно – временным оптическим изображениям // Исследование земли из космоса. 2014. № 5. С. 3-14. DOI: 10.7868/S0205961414050078.
- Титов В.И., Баханов В.В., Зуйкова Э.М., Кориненко А.Е. Исследование приповерхностных слоев в прибрежной зоне океанов оптическими методами // Материалы 19-й международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН. 2021. С. 288. DOI 10.21046/19DZZconf-2021a.
- Титов В.И., Антонов А.А. Восстановление рельефа морской поверхности и спектра волнения по изображению поверхности моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С.
Презентация доклада
Дистанционные исследования водных объектов
263