Отражающие и ослабляющие свойства лесных сред в метровом диапазоне электромагнитных волн

• Автор: Атутов, Евгений Борисович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
ВБЛИЗИ СЛУЧАЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СРЕД
1.1. Моделирование процессов распространения электромагнитных волн в лесных средах
1.2. Распространение радиоволн вблизи лесных сред
1.3. Выводы
ГЛАВА II. СРЕДНЕЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА В СЛУЧАЙНОЙ ДИСКРЕТНОЙ СРЕДЕ
2.1 Модель случайной дискретной среды
2.1.1. Решение волнового уравнения
2Л .2. Влияние подстилающей поверхности
2.1.3. Условие погружения в плотноупакованную среду
2.2. Структура среднего поля в слое случайной дискретной среды
2.2.1. Боковые волны
2.2.2. Характерные области в дистанционной зависимости ослабления среднего поля
2.2.3. Фокусировка волн в случайной дискретной среде
2.3. Дистанционная зависимость среднего поля в случайной дискретной среде
2.4. Зависимость ослабления среднего поля от плотности среды
2.5. Выводы
ГЛАВА III. СРЕДНЕЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА В ЛЕСНОЙ СРЕДЕ
3.1. Модель лесной среды
3.2. Среднее поле в лесной среде
3.3. Методика измерений среднего поля в лесу
3.4. Дистанционная зависимость ослабления среднего поля в лесных средах
3.5. Погонное ослабление среднего поля в лесных средах
3.6. Выводы
ГЛАВА IV. ОТРАЖЕНИЕ И ПРОХОЖДЕНИЕ ПЛОСКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ «ПУСТОТА-АНИЗОТРОПНАЯ СЛУЧАЙНАЯ ДИСКРЕТНАЯ СРЕДА»
4.1. Среднее поле плоской электромагнитной волны в анизотропной случайной дискретной среде
4.2. Коэффициенты отражения и прохождения электромагнитной волны на границе «воздух - анизотропная случайная дискретная среда»
4.3. Зависимость коэффициентов отражения от плотности случайной дискретной среды
4.4. Угловая зависимость коэффициентов отражения
4.5. Дистанционная зависимость среднего поля, прошедшего границу «пустота — анизотропная случайная дискретная среда»
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Леса являются важнейшим компонентом биосферы, продуцентом биомассы и кислорода. Очевидно, что для сохранения экологической роли лесов требуется обширная, всеобъемлющая, постоянно обновляющаяся информация о лесном фонде, на основе которой должны вырабатываться и приниматься оптимальные решения в частности по многоцелевому использованию лесных ресурсов. Одним из важнейших методов получения информации о состоянии леса является дистанционное радиозондирование.
Использование дистанционного зондирования направлено на решение двух основных задач: изучение статики лесов, т.е. закономерностей сложения современных лесных ландшафтов; изучение динамических процессов, протекающих в лесах, в целях контроля и управления лесными ресурсами.
В настоящее время установлена высокая информативность и сезонная независимость радиолокационного изображения леса в метровом диапазоне волн вследствие того что, волны данного диапазона обладают большей проникающей способностью, чем волны сантиметрового и оптического диапазонов [1].
Существующие в настоящее время теоретические модели, описывающие процессы распространения электромагнитных волн в лесных средах, можно разбить условно на два типа: приближение сплошных сред, и подходы, представляющие лес в виде набора случайно расположенных рассеивателей.
Приближение сплошной среды или системы слоев с некоторой эффективной комплексной диэлектрической проницаемостью сводится к представлению поля в лесу в виде многолучевой структуры, описывающей прямое прохождение через лес, отражение от границ земля - лес, лес -атмосфера и т.д.
Рис.2.4. Фазовый путь волны, описываемой функцией (оо, ) схр(—гкй%г).
О о-
Рис.2.5. Фазовый путь волны, описываемой функцией Р(са, ) ехр(—//;()т).
Составляющие указанные на рис. 2.5 и 2.6 формируют «нижнюю боковую волну».
Следует отметить что поле, описываемое выражением (2.14) является не симметричным относительно перемены местами источника и точки наблюдения. Поэтому вместо (2.14) примем, что среднее поле есть:
ш (2Л9)
где {их(г,3))- это выражение (2.14), а (и2{г,д)) есть выражение (2.15) в котором источник и точка наблюдения меняются местами. Таким образом структура поля в среде будет такой как указано на рис. 2.6.
ф * --ГГГ. :-~ггс /-. (р
Л -/
г —г 1 г 1 < ' - ►ц-'—ы
Рис. 2.6. Общий вид структуры поля в случайной дискретной среде.