Радиофизические методы дистанционного зондирования почвенного покрова

• Автор: Комаров, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 324 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Диэлектрические свойства грунтов в диапазоне СВЧ при
положительных и отрицательных температурах. Влияние
связанной воды и засоленности
1.1 Цели исследований
1.2 Метод и аппаратура для лабораторных измерений
1.3 Эмпирическая рефракционная модель диэлектрической проницаемости почвогрунтов с учетом связанной воды
1.4 Методика лабораторных измерений диэлектрических свойств грунтов
1.5 Диэлектрические свойства модельных грунтов различного состава в зависимости от влажности при положительных температурах
1.6 Исследование влажностной и температурной зависимостей диэлектрических характеристик грунтов различного состава и засоленности
1.7 Выводы к главе
2 Принцип создания баз данных по диэлектрическим
характеристикам почв и возможности их применения
2.1 Диэлектрические свойства реальных почв
2.2 Принцип создания баз данных по диэлектрическим свойствам влажных почвогрунтов
2.3 Алгоритм дистанционного зондирования уровня грунтовых
вод с использованием региональной базы данных
2.4 Определение влажности устойчивого завядания растений радиофизическим способом
2.5 Агроклиматическая характеристика почв Алтайского края

2.6 Классификация реальных почв Алтайского края по диэлектрическим свойствам
2.7 Выводы к главе
3 Радиоизлучательные характеристики почвогрунтов при отрицательных температурах
3.1 Цели исследований
3.2 Самолетный радиометрический комплекс для дистанци-
онного зондирования подстилающей поверхности в СВЧ и ИК-диапазонах
3.3 Калибровка бортовых СВЧ-радиометрических приемников в полете
3.4 Методики самолетных и наземных радиометрических измерений
3.5 Влияние глубины промерзания на радиоизлучение почвенного покрова
3.6 Влияние полной влажности на радиоизлучение мерзлой
почвы
3.7 Влияние засоленности на радиоизлучение почв при отрицательных температурах
3.7.1 Постановка эксперимента
3.7.2 Результаты измерений
3.8 Использование длинноволновой части СВЧ-диапазона для дистанционного зондирования подстилающей поверхности
3.9 Выводы к главе
4 Исследование характеристик согласования волноводных излучателей с фланцем. Применение для измерений влажности почвогрунтов
4.1 Цели исследований
4.2 Постановка задачи и общий вид записи решения
4.3 Граничные условия и их преобразование
4.4 Интегральные уравнения задачи
4.5 Стационарный функционал задачи и его связь с физическими характеристиками

4.6 Характеристики согласования для систем на основе конкретных волноводов
4.7 Анализ частотных зависимостей характеристик согласования и взаимного влияния
4.8 Влажностные зависимости коэффициентов отражения и
прохождения для почвогрунтов
4.9 Выводы к главе
5 Радиолокационные характеристики рассеяния радиоволн
в пространственно неоднородных средах
5.1 Цели исследований
5.2 Рассеяние радиоволн на плоскослоистом полупространстве с шероховатой границей
5.2.1 Постановка задачи
5.2.2 Нулевое приближение решения
5.2.3 Граничные условия первого приближения и решение задачи в интегральной форме
5.2.4 Поле в дальней зоне. Сечения рассеяния
5.2.5 Зависимость поляризационного отношения сечений
обратного рассеяния от УГВ
5.3 Двумерная задача дифракция плоской волны на импе-
дансной ленте вблизи поверхности земли
5.3.1 Постановка задачи
5.3.2 Интегральные уравнения задачи
5.3.3 Метод моментов в решении систем интегральных
уравнений
5.3.4 Физические характеристики рассеянного поля
5.4 Выводы к главе
6 Использование наземных баз данных в практических задачах дистанционного зондирования
6.1 Цели исследований
6.2 Общая характеристика тестового полигона Алтайского края245
6.3 Комплексный эксперимент по определению влажности почв
с использованием орбитальных и подспутниковых данных

ствия электромагнитных волн с почвогрунтами. Это создает сложность модельного описания их диэлектрических (излучательных, отражательных) свойств и приводит к необходимости проведения экспериментальных исследований КДП почв различного состава.
Цель данной главы — получение новых количественных результатов и качественных знаний по поведению диэлектрических характеристик увлажненных грунтов при положительных и отрицательных температурах в диапазоне СВЧ. Производится обоснование параметризованного модельного описания влажностной зависимости КДП, удобного при интерпретации данных радиоволнового (дистанционного и контактного) зондирования почвогрунтов. Значительное внимание уделяется изучению поведения диэлектрической проницаемости в интервале температур, соответствующих фазовому переходу вода-лед, влиянию связанной воды и содержания соли, на примере ИаС1, на формирование величины диэлектрической проницаемости мерзлого грунта.
1.2 Метод и аппаратура для лабораторных
измерений
При разработке и создании лабораторных установок для измерений диэлектрических характеристик увлажненных почвогрунтов в диапазоне сверхвысоких частот и выборе того или иного метода измерений необходимо учитывать ряд обстоятельств, связанных со специфическими свойствами исследуемого объекта.
Главная особенность состоит в том, что с изменением влажности почвенных образцов значения КДП меняются в широких пределах и могут обладать сравнительно большой мнимой частью (существенное поглощение). Как показали первые измерения, обязательно следует учитывать также удобство приготовления образцов влажного почвогрунта и их размещения в измерительной установке, особенно при большом количестве замеров, когда необходимо выдерживать их геометрические размеры, дозировку воды, плотность, однородность и идентичность при повтор-