Разработка и применение процедуры комплексного дистанционного зондирования для исследования внутриводных процессов в морях и крупных озерах

• Автор: Коросов, Антон Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Введение. Глава 1. Коэффициент отражения для дистанционного зондирования. Параметризация коэффициента отражения для дистанционного зондирования. Удельные первичные гидрооптичсскис характеристики. Основные цветообразующие компоненты водной среды. Фитопланктон. Растворенное органическое вещество. Минеральная взвесь. Изменчивость первичных гидрооптических характеристик. Формирование яркостной температу ры поверхности воды. Глава 2. Общая характеристика спутниковых датчиков видимого и инфракрасного диапазонов, данные которых использовались в настоящей работе. Эмпирические алгоритмы. Глава 3. Алгоритм обработки космических снимков для восстановления параметров качества воды. Метод многомерной оптимизации Левенберга Марквардта. Оценка работоспособности алгоритмов в ходе численного эксперимента. Описание эксперимента. Усовершенствование процедуры многомерной оптимизации. Усовершенствование нейронных сетей. Условия эффективной работы чейросетевого и оптимизационного алгоритмов. Комбинированный алгоритм.


Этот факт, а также то, что вода интенсивно поглощает как ультрафиолетовое излучение с длинами волн меньше 0 нм, так и инфракрасное поглощение с длинами волн больше 0 нм, обуславливают выбор диапазона нм для регистрации солнечного излучения, отраженного водным столбом воды. Этот диапазон называют видимым, поскольку глаз человека реагирует на электромагнитное излучение именно этого диапазона. При температурах порядка 0 К, характерных для поверхности океана, максимум приходится на диапазон 0 мкм, который используется для измерений собственного излучения воды. Использование инфракрасного ПК диапазона для ДЗ ограничено изза сильного поглощения ИКизлучения атмосферой, но на длинах волн в районе 3, и
мкм имеются окна прозрачности, в которых излучение практически не ослабляется. Эти окна используются в ДЗ для определения температуры поверхности воды см. Рис. Спектры излучения абсолютно черного тела при разных температурах. Солнечный свет, проникая в водную толщу, рассеивается и поглощается водой, а также веществами, которые в ней растворены или взвешены. Фотоны, попадающие в водную среду, взаимодействуют с самими молекулами воды, органическим веществом, растворенным в воде, клетками микроводорослей, взвешенными веществами такими как минеральная взвесь, детрит и другими планктонными организмами такими как бактерио и зоопланктон. Большая часть солнечной энергии поглощается водой и превращается в тепло, но часть фотонов оказывается рассеянной, в том числе, и в направлении раздела водавоздух. В результате, фотон может покинуть водную среду и достигнуть удаленного датчика. Величина вероятности рассеяния зависит как от размера рассеивающего компонента и его комплексного показателя преломления, так и от энергии фотона.