Методы СВЧ-эллипсометрии в задачах дистанционного зондирования ледников

• Автор: Никитин, Станислав Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 155 c. : ил

1. Введение
2. Методы дистанционного зондирования ледников и возможности
увеличения их информационной способности
2.1. Радиофизические методы дистанционного зондирования ледников
2.2. Поляризационная структура рассеянных сигналов при зондировании ледников
2.3. Поляризационно-оптические методы исследования напряжений и деформаций '
2.4. Методы оптической эллипсометрии
2.5. Краткие выводы и постановка задачи
3. Радиооптические свойства ледников
3.1. Радиооптические свойства однослойных ледников и возможная причина анизотропии
3.2. Модель однослойного ледника в виде оптического компенсатора для случая поляризационно-изотропного
ложа
3.3. Поляризационные инварианты однослойного ледника
3.4. Радиооптические свойства двухслойного ледника
3.5. Операторы ледников со сложной структурой
3.6. Выводы •
4. СВЧ-эллипсометрия ледников и задача интерпретации данных
зондирования
4.1. Выбор оптимальных видов поляризации для задач СВЧ-эллипсометрии ледников
4.2. Зондирование ледников с использованием поляризаци-онно-модулированных сигналов

4.3. Корреляционная обработка и интерпретация данных зондирования для случая поляризационно-изотропного ложа
4.4. Использование поляризационных инвариантов ледника
в задаче радиолокационной эллипсометрии
4.5. Зллипсометрия ледников в случае произвольной ориентации оптической оси и электрической анизотропии
ложа
4.6. Анализ вектора Стокса в модели ледника с тающей поверхностью
4.7. Использование искусственных отражателей в задачах
СВЧ-эллипсометрии ледников
4.8. Выводы
5. СВЧ-эллипсометрия горных ледников Алтая
5.1. Краткая характеристика района и объектов исследования
5.2. Аппаратура и методика измерений
5.3. Исследование однослойных ледников
5.4. Интерпретация данных зондирования однослойных ледников
5.5. Интерпретация данных экспериментов с целью определе-., ния механических параметров ледника
5.6. Экспериментальные исследования поляризационных инвариантов ледников
5.7. Практическое значение результатов СВЧ-эллипсометрии ледников
5.8. Выводы
6. Заключение
7. Литература

I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Охрана и научно обоснованное рациональное использование Земли и ее недр, водных и других природных ресурсов, необходимость которых отмечена в Конституции СССР ш , требует развития способов оперативного дистанционного зондирования и контроля параметров природных сред. Планом развития народного хозяйства СССР на 1980-1985 годы [з] предусмотрена разработка и дальнейшее развитие способов исследования природных сред и создание аппаратурных комплексов для определения их параметров. Получение этой информации неизбежно связано с внедрением в практику исследования природных объектов прогрессивных способов дистанционного зондирования и, в первую очередь, радиофизиче с ких.
Радиофизические методы нашли в последние годы широкое применение при дистанционном бесконтактном зондировании природных сред. Круг этих задач весьма обширен: это дистанционное зондирование метеообразований, геологические, гляциологические, гидрологические исследования и др. В круге этих вопросов можно выделить класс методов подповерхностного зондирования геофизических объектов , позволяющих получать информацию об их структуре и свойствах, недоступных для непосредственного наблюдения и изучения. Одним из объектов, изучение которого представляет значительный интерес для народного хозяйства, являются природные льды. Дистанционное бесконтактное зондирование является основным способом определения их внутренней структуры.
Однако в настоящее время в задачах подповерхностного зондиро вания природных сред в частности ледников используются в основном традиционные методы импульсной радиолокации [3,4,5,6]

3.3. Поляризационные инварианты однослойного ледника
Оператор Джонса (3.8) однослойного ледника был получен в предположении, что ледниковая толща обладает свойствами двойного лучепреломления и дихроизма, а оптическая ось направлена перпендикулярно направлению зондирования. Из этого выражения видно, что
Эта матрица, описывающая двукратное прохождение через ледник, аналогична матрице рассеяния стабильной двухвибраторной радиолокационной цели/"57__]. Следовательно, мы можем использовать для анализа оператора (3.8) аппарат поляризационных инвариантов матрицы рассеяния радиолокационных целей/'57]. В нашем случае радиолокационной целью является вся толща однослойного ледника. Собственный поляризационный базис определяет две ортогональные поляризации зондирующего сигнала, при которых в отраженном сигнале отсутствует перекрестная компонента, эти поляризации являются собственными поляризациями ледника и совпадают с ортами собственного базиса. При облучении ледника сигналом с поляризацией, совпадающей с одной из собственных, принятый сигнал будет согласован по поляризации с приемной антенной и будет полностью ею принят. (Здесь подразумевается, что приемная антенна идентична передающей и так же ориентирована в пространстве).
Найдем собственные поляризации оператора (3.7). Фазоры собственных поляризаций, соответствующие двум инвариантным точкам (Фикспунктам преобразования) дробно-линейного преобразования, определяемого оператором (3.8), можно найти как f57J