Библиографическое описание:Многолучевая интерферометрия от сигналов навигационных спутников в слоистых структурах лесных массивов и льдов пресноводных водоёмов : научное издание / Д. В. Харламов [и др.]. - Текст : непосредственный // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2024. - Т.21, №2. - С. 51-60. - ISSN 2070-7401. - ISSN 2411-0280, DOI 10.21046/2070-7401-2024-21-2-51-60.
Аннотация:Представлены результаты серии измерений амплитудно-временной зависимости интерференционного поля сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) диапазона L1 (X ~ 0,19 м) при отражении от слоистых сред: снежно-ледового покрова пресноводного озера в зимне-весенний период и вблизи лесного массива. По результатам измерений выполнены: первичная выборка данных измерений с использованием облачного сервиса, последующая обработка данных путём быстрого фурье-преобразования (БФП) и дальнейший анализ результатов с помощью методик, применяемых в многолучевой ГНСС-рефлектометрии. Для анализа полученных рефлектограмм использована модель многолучевой интерференции в слоистых средах, для чего привлечена схема геометрической оптики. Это позволило, используя коэффициенты пропускания и отражения Френеля, рассчитать амплитуду и фазу волн, пришедших наряду с прямым сигналом на приёмную антенну. В дополнение к экспериментальным данным в работе представлены результаты вычислительного моделирования динамики снежно-ледового покрова, что позволило определить его температурный режим, состояние, другие термодинамические характеристики. Моделирование проведено на основе численного решения задачи Стефана в обобщённой постановке с учётом локальных климатических данных. Это позволило не только оценить текущее состояние слоёв, но и спрогнозировать их динамическое развитие с использованием метеорологических прогнозов. Результаты исследования могут применяться для мониторинга состояния ледового покрова от становления до таяния, а также лесных массивов с целью анализа их влажности, пожароопасности и густоты посадки.
The paper presents the results of a series of measurements of the amplitude-time dependences of the interference field of signals from navigation satellites in the L1 range (X ~ 0.19 m) when reflected from layered media: the snow-ice cover of a freshwater lake in the winter-spring period and near a forest. Based on the measurement results, the following was performed: an initial sampling of measurement data using a cloud service, subsequent data processing using fast Fourier transform and further analysis of the results using techniques of multi-beam GNSS reflectometry. To analyze the obtained reflec-tograms, a model of multibeam interference in layered media was used, for which a geometric optics scheme was used. This made it possible, using the Fresnel coefficients of transmission and reflection, to calculate the amplitudes and phases of the waves that arrived along with the direct signal to the receiving antenna. In addition to experimental data, the paper presents the results of computational modeling of the dynamics of snow and ice cover, which made it possible to determine its temperature regime, state, and other thermodynamic characteristics. The simulation was carried out based on the numerical solution of the Stefan problem in a generalized formulation, taking into account local climate data. This made it possible to assess not only the current state of these layers, but also to predict their dynamic development using meteorological forecasts. The results of the study can be used to monitor the state of ice cover from formation to melting, as well as forest areas in order to analyze their humidity, fire hazard and planting density.
Издательство:Институт космических исследований РАН, Москва
Источник:Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
Выпуск:Т.21, №2
Номера страниц:51-60
Держатель оригинала документа:Институт вычислительного моделирования СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Красноярский научный центр СО РАН, Сибирский федеральный университет
Количество экземпляров:
Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки
