УДК 621.369.9

Температурная зависимость коэффициента обратного рассеяния, измеренного ALOS PALSAR в ходе охлаждения и нагревания поверхности тундровой почвы

 

К. В. Музалевский
Институт физики им. Л.В. Киренского – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, 660036, Красноярск, ул. Академгородок, д. 50/36

 

Статья поступила в редакцию 7 ноября 2019 г.

 

Аннотация. В данной работе представлены результаты исследования температурной зависимости коэффициента обратного радарного рассеяния, измеренного ALOS (PALSAR) на частоте 1,26ГГц, для тундрового тестового участка, расположенного на Северном склоне Аляски вблизи метеорологической станции Имнавиат. Экспериментально и теоретически показано, что температура поверхности почвы, измеренная метеостанцией в период с 12 января 2009 года по 20 апреля 2011 года, и коэффициент обратного рассеяния нелинейно зависят друг от друга с квадратом коэффициента корреляции 0,76. Данная зависимость удовлетворительно может быть описана моделью рассеяния Оха и температурно-зависимой диэлектрической моделью талых и мёрзлых тундровых почв с высоким содержанием органического вещества. Показано, что в диапазоне изменений температуры поверхности почвы от -10°С до 10°С вариации коэффициента обратного рассеяния на испытательном участке не превышают 5-6 дБ. Данное исследование способствует дальнейшему пониманию процессов рассеяния микроволн мерзлыми арктическими почвами, с целью разработки новых алгоритмов дистанционного зондирования Арктических регионов.

Ключевые слова: ALOS PALSAR, обратное рассеяние, деятельный слой, температура почвы.

Abstract. In this paper, dependences of backscattering coefficient on Arctic tundra soil temperature were investigated.  The backscattering coefficient was measured by  ALOS PALSAR (1.3GHz) over areas near to Imnaviat weather station in the North Slope of Alaska in the period from January 12, 2009 to April 20, 2011. It has been experimentally and theoretically shown that there is a strong correlation relationship no worse than 0.76  between the surface soil temperature measured by weather stations  and backscattering coefficient. The variations of the backscattering coefficient was found to be about 5-6 dB over the test site when soil surface temperature changes from -10°С to 10°С. This study contributes to further understanding the processes of scattering of frozen Arctic soils that is pertinent to developing new remote sensing algorithms for the permafrost region.

Key words: ALOS PALSAR, backscattering, active layer, topsoil temperature.

 

Для цитирования:

Музалевский К.В. Температурная зависимость коэффициента обратного рассеяния, измеренного ALOS PALSAR в ходе охлаждения и нагревания поверхности тундровой почвы. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov19/19/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2019.11.19