УДК 537.874.34:53.093

О ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОТАИВАНИЯ ГРУНТОВ КРИОЛИТОЗОНЫ ПО СИГНАЛАМ ГНСС

 

М. Г. Дембелов¹, Ю. Б. Башкуев¹, В. Б. Хаптанов¹, А. М. Дембелова¹, А. В. Лухнев²  

¹Институт физического материаловедения СО РАН

²Институт земной коры СО РАН

 

Статья поступила в редакцию 4 ноября 2016 г.

 

Аннотация. Сравнительный анализ прямых измерений глубины протаивания грунтов криолитозоны, результатов наземных радиоволновых зондирований и GPS измерений показал принципиальную возможность определения глубины протаивания грунтов криолитозоны с помощью радиосигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС). Рассмотрены ряды многолетних наблюдений полной тропосферной зенитной задержки (ZTD), ее «влажной» составляющей (ZWD) и влагосодержания тропосферы (IWV, PW) для пункта наблюдения TIXI. Для более точного измерения влагосодержания тропосферы определена линейная регрессия между приземной температурой (T) и «средневзвешенной» температурой тропосферы (T_m) для п. Тикси за 2015 г. Определены межгодовые вариации усредненной в теплое время года «влажной» компоненты тропосферной задержки и уровня влагосодержания над пунктом измерений TIXI. Установлен высокий коэффициент взаимной корреляции между глубиной  протаивания грунтов арктического побережья за период с 2005г. по 2015 г. и данными по ZWD и PW. Определены параметры геоэлектрического разреза и глубина протаивания многолетней мерзлоты  арктического побережья в районе п. Тикси по данным интерпретации радиомипедансных и георадарных зондирований криолитозоны.

Ключевые слова: многолетняя мерзлота, радиоимпедансное зондирование, георадиолокация, GPS, полная тропосферная зенитная задержка, метеорологические данные.

Abstract. A comparative analysis of direct measurements of the depth of thawing soils of the permafrost zone, results of ground radio wave soundings and GPS measurements has shown the fundamental possibility of detecting the depth of thawing permafrost soils using GNSS radio signals. Rows of long-term observations of total zenith troposphere delay (ZTD), its “wet” component (ZWD) and troposphere moisture content (IWV, PW) over the observation point TIXI were considered. A linear regression between surface air temperature (T) and the “weighted mean" temperature of troposphere (T_m) was found in order to measure more exactly the moisture content of the troposphere for Tiksi in 2015. Inter-annual variations of the average “wet” component in the warm season of tropospheric delay and the moisture content level above the point of measurement TIXI were calculated. A high coefficient of correlation between the depth of thawing soils of the Arctic coast in the period since 2005 to 2015 and data on ZWD and PW was established. Parameters of the geoelectric section and the depth of the permafrost thawing of the Arctic coast in the area of Tiksi according to the interpretation of radio impedance and georadar soundings in permafrost zone were detected.

Key words: permafrost, radio impedance soundings, GPR, GPS, total zenith tropospheric delay, meteorological data.

 

Ссылка на статью:

О возможности определения глубины протаивания грунтов криолитозоны по сигналам ГНСС. М.Г.Дембелов, Ю.Б.Башкуев, В.Б.Хаптанов, А М Дембелова, А.В.Лухнев. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №1. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan17/8/text.pdf