Отдел дистанционного зондирования Земли

Заведующий отделом – член-корр. РАН Миронов В.Л.

Список сотрудников, входивших в состав временных творческих коллективов с 2001 по 2010 гг.

  1. Миронов В.Л., член-корр. РАН, ОДЗЗ КНЦ СО РАН
  2. Бобров П.П., д.ф.-м.н., Омский педуниверситет
  3. Комаров С.А., д.ф.-м.н., Алтайский госуниверситет
  4. Кашкин В.Б., д.ф.-м.н., ОДЗЗ КНЦ СО РАН
  5. Тельпуховский Е.Д., д.ф.-м.н., Томский госуниверситет
  6. Якубов В.П., д.ф.-м.н., Томский госуниверситет
  7. Кокорин В.И., к.т.н., Сибирский федеральный университет
  8. Косолапова Л.Г., к.ф.-м.н.
  9. Савин И.В., ст. инж.
  10. Фомин С.В., ст. инж.
  11. Музалевский К.В., м.н.с.
  12. Лукин Ю.И., м.н.с.

Сотрудники отдела

Отдел дистанционного зондирования земли открыт в Красноярском научном центре в 2001 г.

Заведующий отделом, член-корреспондент РАН, д.ф.м.н., профессор, лауреат Государственной премии СССР, почетный работник высшего профессионального образования РФ Миронов В.Л.

В отделе выполнялись следующие проекты

  1. Интеграционный проект СО РАН №67 «Оценка фактического и потенциального аккумулирования углерода лесных экосистем Сибири» 2001-2002 год.
  2. Гис-проект «Алгоритмы и базы данных для тематической обработки радиолокационных и радиометрических изображений территории Сибири» 2002 г.
  3. Экспедиционный проект СО РАН «Изучение процессов излучения и рассеяния электромагнитных волн СВЧ-диапазона лесными покровами территории Сибири» 2003-2006 гг.
  4. Экспедиционный проект СО РАН «Исследование процессов замерзания и оттаивания почв лесных территорий Сибири радиометрическими и радарными методами» 2007-2009 гг.
  5. Градиентная установка для изучения оптических характеристик природных образований КНЦ СО РАН в составе стационара «Погорельский бор» Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН (фонд поддержки стационаров и обсерваторий СО РАН) 2004 -2010 гг.

Экспериментальное оборудование

  1. Микроволновый Анализатор Цепей модели ZVK, производство компании «Rohde and Schwarz», предназначенный для проведения анализа цепей в диапазоне от 10 MГц до 40 ГГц.
  2. Набор измерительных ячеек сделанных из коаксиальных и прямоугольных секций волноводов для анализа комплексной диэлектрической проницаемости природных сред в диапазоне частот от 0.1 до 17 ГГц.
  3. Микроволновые радиометры для частот волн 1,4; 2,7; 6,9; и 8,2 ГГц.
  4. Многоспектральный радиометр MSR-16 Cropscan.
  5. Метеостанция CM6 Tripod Weather Station.
  6. Георадар.
  7. GPS и ГЛОНАСС приемники.
  8. Широкополосный импульсный радар для исследования лесных покровов.

Основные результаты

2009 г.

Проведено экспериментальное исследование особенностей временного хода радиояркостной температуры почвы, покрытой лесным опадом, и существенных отличий от хода радиояркостной температуры открытой почвы. В результате выполненной работы был измерен временной ход радиояркостной температуры почвенного покрова, покрытого лесным опадом, в процессе испарения влаги. Полученные данные позволили установить особенности влагопереноса в толще почвы, покрытой хвойным опадом. Обнаружен эффект неизотермического переноса влаги в область интенсивной деструкции вещества хвойного опада, а так же влияние этого эффекта на временной ход радиояркостной температуры в процессе испарения (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнитель: – д.ф.-м.н. Бобров П.П.).

2008 г.

На полигоне «Погорельский бор» измерены суточная динамика радиояркостной температуры почвенного покрова в процессе промерзания и оттаивания верхнего слоя. На основании полученных данных и ранее созданных моделей диэлектрической проницаемости влажной талой и мерзлой почв разработан алгоритм радиотеплового определения толщины промёрзшего слоя, его положения относительно поверхности почвенного покрова, а также толщины переходного слоя, образующегося между талыми и мерзлыми слоями почвы. Обнаружен эффект неизотермического переноса влаги к холодному фронту и разработана методика определения влажности в поверхностных слоях промерзающего и оттаивающего почвенного покрова (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнитель: – д.ф.-м.н. Бобров П.П.).

Измерения суточной динамики радиояркостной температуры почвенного покрова в процессе промерзания и оттаивания верхнего слоя

2007 г.

Проведены экспериментальные исследования временных, частотных и поляризационных свойств собственного радиотеплового излучения почв. В результате измерения динамики радиояркостной температуры в циклических процессах промерзания и оттаивания обнаружена тенденция к снижению радиояркостной температуры почвы как в талом, так и в промерзшем состояниях, вызванная как увеличением влажности поверхностного слоя, так и снижением поверхностной шероховатости, вызванной разрушением почвенных агрегатов. Эти результаты могут послужить основой алгоритма оценки испарения с поверхности суши на больших территориях (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнитель: – д.ф.-м.н. Бобров П.П.).

Микроволновые радиометры для частот волн 1,4 и 6,9 ГГц

Измерители влажности почвы (справа)

2006 г.

Проведены экспериментальные исследования пространственно — временных и частотных корреляционных свойств электромагнитного излучения при взаимодействии его с лесным пологом. В результате выполненной работы были найдены временные и частотные автокорреляционные функции, взаимные и пространственные корреляции огибающих уровня сигнала при поперечном, продольном и высотном разносах, структурные функции уровня поля. На основании проведенных исследований проведена оценка когерентности радарного отклика в частотно-временной области, что необходимо при создании алгоритмов обработки радарных космоснимков. С использованием радара проведены исследования возможности восстановления комплексной диэлектрической проницаемости слоя лесной растительности как среды распространения радиоволн и геометрической привязки древостоя исследуемой сцены лесного полога на основе сверхширокополосной радиотомографии (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнители: – д.ф.-м.н. Якубов В.П., д.ф.-м.н. Тельпуховский Е.Д.).

2005 г.

Проведены натурные экспериментальные исследования в области распространения электромагнитных волн через лесной полог и измерениях коэффициентов затухания и деполяризации поля в зависимости от дальности распространения и угла падения волны на лесной полог.

Передающий и приемный пункты

Исследуемая сцена лесного полога

В результате выполненной работы была показано, что ослабление излучения лесом в зависимости от частоты и поляризации волн определяется двумя конкурирующими механизмами распространения волн. Первый связан с экспоненциальным ослаблением прямой

волны, наклонно распространяющейся в лесной среде. Это ослабление минимально для низких частот и для горизонтальной поляризации. Второй механизм связан с рассеянием излучения кронами деревьев вблизи точки приема, погруженной в лес. Этот тип ослабления отчетливо проявляется на расстояниях больших 40-50 м и частотах выше 400 МГц. Ему свойственна слабая зависимость от поляризации и частоты, что объясняется почти вертикальным направлением распространения волны в толще леса (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнители: – д.ф.-м.н. Якубов В.П., д.ф.-м.н. Тельпуховский Е.Д.).

2002 г.

На основе моделирования процессов рассеяния радиоволн различных поляризаций на шероховатой поверхности почвенного покрова и проведенного численного анализа сделан вывод, что поляриметрический метод радарного дистанционного зондирования может быть использован для мониторинга процессов замерзания (оттаивания) в зоне вечной мерзлоты. Проведена количественная оценка сезонных вариаций поляризационного параметра при изменении температуры активного слоя вечной мерзлоты (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. Исполнитель – д.ф.-м.н. Комаров С.А.).

Проведены экспедиции по подспутниковым исследованиям взаимодействия радиоволн микроволнового диапазона с древостоем сибирской тайги по темам «Оценка фактического и потенциального аккумулирования углерода в таежных экосистемах Сибири» и «Радиоволновое зондирование участка Южно-Сибирской тайги». Проведены экспериментальные исследования по исследованию влияния леса на сигналы НКА ГЛОНАСС и GPS. Для осуществления экспериментов применялись два комплекта НАП систем ГЛОНАСС и GPS (научный руководитель – чл.- корр. Миронов В.Л., отв. Исполнитель – д.ф.-м.н. Кашкин В.Б.).

2001 г.

Проведена экспедиция по подспутниковым исследованиям взаимодейст¬вия радиоволн микроволнового диапазона с древостоем сибирской тайги (научный руководитель – чл.- корр. РАН Миронов В.Л., отв. исполнитель – д.ф.-м.н. Тельпуховский Е.Д.).

Основные публикации

  1. П.П.Бобров, В.Л.Миронов, А.С. Ященко, «Суточная динамика радиояркостных температур почв на частотах 1.4 и 6.9 Ггц в процессах промерзания и оттаивания», Радиотехника и Электроника, том 55, № 4, 2010, с.424-431.
  2. V.L. Mironov, R.D. De Roo, and I.V. Savin, “Temperature-Dependable Microwave Dielectric Model for an Arctic Soil” //IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 48, no. 6, pp.2544-2556, Jun. 2010.
  3. В. Л. Миронов, С. А. Комаров, Ю. И. Лукин, Д. С. Шатов «Методика измерения частотного спектра комплексной диэлектрической проницаемости почв» //Радиотехника и Электроника, 2010, том 55, № 6, с. 1–6.
  4. Бобров П.П., Миронов В.Л., Ивченко О.А., Красноухова В.Н. Спектроскопическая модель диэлектрической проницаемости почв, использующая стандартизованные агрофизические показатели // Исследование Земли из космоса. 2008. № 1. С15-23.
  5. Bobrov P.P., Mironov V.L. Ivchenko O.A., Krasnoukhova V.N. Microwave Spectroscopic Dielectric Model of Moist Soils Using Physical and Hydrological Characteristics as Input Parameters/// Proc. of 2007 IEEE Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS’2007). 4p.
  6. Бобров П.П., Миронов В.Л., Ивченко О.А., Красноухова В.Н. Спектро¬скопичес¬кая модель диэлектрической проницаемости почв, использующая стандартизованные агрофизические показатели // Исследование Земли из космоса. 2007. № 6. С.1-9. В.Л. Миронов, П.П. Бобров. Микроволновое радиометрическое зондирование почв. //Оптика атмосферы и океана, 20, №12, 2007, 1-3.
  7. В.Л. Миронов, А.А. Богданов, А.С. Комаров, С.А. Комаров. Моделирование радиояркостной температуры почвенного покрова. Пятая Юбилейная Открытая Всероссийская конференция «Дистанционное зондирование Земли из космоса», ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007г., с. 261.
  8. Бобров П.П., Миронов В.Л., Ященко А.С. Исследование свойств почв микроволновым радиометрическим методом в процессах промерзания и оттаивания. Пятая Юбилейная Открытая Всероссийская конференция «Дистанционное зондирование Земли из космоса», ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г., с. 239.
  9. Mironov V.L., Yakubov V.P., Telpukhovsky E.D., Novik S.N. and Chukhlantsev A.A. Spectral Study of Microwave Attenuation in a Larch Forest Stand for Oblique Wave Incidence // Proc. IGARSS’05, Seoul, Korea, 2005, vol. V, pp. 3204-3207.
  10. Новик С.Н., Клоков А.В. Корреляционные свойства амплитуды электромагнитного поля в лесном пологе // Известия вузов. Физика. 2006, №3, С. 127-128.
  11. Telpukhovskiy E.D., Yakubov V.P., Mironov V.L., Sarabandi K., Tsepelev G.M. Wideband Radar Phenomenology of Forest Stands // 2003 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium: Proceedings: Proceedings. July 21-25, 2003 Toulouse, France. P.4265-4267.
  12. Yakubov V.P., Telpukhovskiy E.D., Sarabandi K., Mironov V.L., Kashkin V. B. Attenuation And Depolarization Data Measured For Scattered Field Inside Larch Canopy // 2003 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium: Proceedings. July 21-25, 2003 Toulouse, France: P. 4195-4197.
  13. Якубов В.П., Тельпуховский Е.Д., Цепелев Г.М. Импульсное зондирование лесного полога // Известие высших учебных заведений. Физика, 2003, № 8.
  14. Yakubov V.P., Telpukhovskiy E.D., Mironov V.L., Tsepelev G.M.. Moiseenko N.A. Measured Spectrum and Polarization of Wideband Radar Signal from Forest Stand // 2004 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium: Proceedings. September 20-24, 2004 Anchorage, Alaska. P. V: 3471-3473.
  15. Якубов В.П., Тельпуховский Е.Д., Миронов В. Л., Кашкин В. Б. Векторное радиопровсвечивание лесного полога // Журнал радиоэлектроники, 2002, № 1, http://jre.cplire.ru/win/dec00/1/text.html.
  16. S. A. Komarov, V. L. Mironov, and S. Li, «SAR Polarimetry for Permafrost Active Layer Freeze/Thaw Processes,» in Proc. IGARSS’02, Toronto, Canada, vol. V, pp. 2654-2656, 2002.
  17. V. L. Mironov, M. C. Dobson, V. H. Kaupp, S. A. Komarov, and V. N. Kleshchenko, «Generalized refractive mixing dielectric model for moist soils,» in Proc. IGARSS’02, Toronto, Canada, vol.VI, pp. 3556-3558, 2002).
  18. Клещенко В. Н., Комаров С. А., Миронов В. Л., Диэлектрические характеристики вещества хвойного опада // Радиотехника и электроника. 2002, Т.47, № 11.
  19. V.L. Mironov, V.B. Kashkin, M.Yu. Kazantsev, V.I. Kokorin Feasibility Of The Biomass Estimation Using GLONASS/GPS Radiation.// Proc.of XI International Conference IBFRA Workshop GOFC, August 5-9,2002, Krasnoyarsk,Russia,p.19.
  20. V.P. Yakubov, V.L. Mironov, E.D. Telpukhovsky, V.B. Kashkin Coherent Field Properties In Radar Remote Sensing Of The Boreal Forests.// Proc.of XI International Conference IBFRA Workshop GOFC, August 5-9,2002, Krasnoyarsk,Russia,p.19.
  21. Якубов В.П., Тельпуховский Е.Д., Чуйков В.Д., и др. Векторная структура излучения, отраженного лесным покровом Земли//Журнал радиоэлектроники, 2000, № 12, http://jre.cplire.ru/win/dec00/1/text.html).
  22. V. L. Mironov, M. C. Dobson, V. H. Kaupp, S. A. Komarov, and V. N. Kleshchenko. Generalized Refractive Model for Moist Soils, presented for publication to IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 2001.