Введение к работе
актуальность РАБОТЫ. Аэрокосмические методы исследования природной среды активно используются для научных и народнохозяйственных целей. Изучение состояния земного покрова по материалам, полученным с различньк систем дистанционного зондирования, формирование оперативной тематической информации для больших территорий применяется при решении задач в области рационального природопользования, гидрологии, охраны земельных ресурсов, сельского хозяйства. Однако достоверность, полнота и эффективность получаемой конечной информации во многом зависят от подходов, применяемых в процессе обработки и интерпретации сигналов с аэрокосмических носителей. В связи с этим актуальность рассматриваемой темы определяется необходимостью привлечения новых физических закономерностей и методов наземной обработки данных для формирования конечного продукта дистанционного зондирования.
В частности, результаты исследований диэлектрических и излу-чательных характеристик почв различного состава необходимы в качестве априорных данных для получения достоверной информации при проведении аэрокосмического и контактного полевого зондирования земных покровов в радиодиапазоне.
ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в исследовании особенностей поведения диэлектрических и излучательных характеристик почвог-рунтов в диапазоне СВЧ, разработке методики измерения влажности почв дистанционными методами с использованием наземного банка данных по диэлектрическим свойствам и практической апробации полученных результатов на примере Алтайского региона.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА состоит в получении оригинальных результатов по влажностным зависимостям диэлектрических свойств почвогрунтов различного физического и химического состава, а именно:
обнаружена точка резкого перехода от преобладания связанной воды к свободной на влажностных зависимостях коэффициентов преломления и поглощения почвогрунтов;
обоснована модифицированная рефракционная модель диэлектрической проницаемости почвогрунтов;
определены параметры описания диэлектрических свойств почв, зоставляющих основу банка данных;
предложен подход создания банков данных по диэлектрическим
свойствам почвогрунтов;
- предложен лабораторный радиофизический способ определени влажности устойчивого завядания растений.
НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Получены новые результат взаимосвязи между диэлектрическими и гидрологическими свойствам почвогрунтов. Отработана методика измерения влажности почв ні примере территории Алтайского края дистанционными радиофизическими методами с использованием наземного банка данных. -Получении! результаты могут быть использованы в агрономической практик сельского хозяйства, гидрологии, региональном экологическом мониторинге земель.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Модифицированная параметризованная модель описания влаж-ностной зависимости комплексной диэлектрической проницаемості влажных грунтов и почв с учетом связанной воды.
-
Взаимосвязь между диэлектрическими свойствами почвогрунтов и их гидрофизическими параметрами. Способ лабораторного определения в СВЧ-диапазоне влажности устойчивого завядания растений-основной гидрологической константы почвы.
-
Принципы создания банка данных по диэлектрическим и ра-диоизлучательным свойствам почв и их реализация на примере равнинной территории Алтайского края.
-
Методика определения влажностных характеристик поверхностного слоя почвы, основанная на применении регионального банка данных диэлектрических свойств почвы.
НАУЧНАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Основные результаты работ, составляющих содержание диссертации были доложены на следующю научных конференциях: "Применение дистанционных радиофизически} методов в исследованиях природной среды" ( Ереван, 1990), "Дистанционное зондирование агропочвенных и водных ресурсов" (Барнаул. 1990). 16-й Всесоюзной конференции по распространению радиоволь (Харьков. 1991). Всесоюзной Школе "Дистанционные радиофизические методы исследования природной среды" (Барнаул, 1991), 17-й Всесоюзной конференции по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993). Республиканской конференции "Региональное природопользование и экологический мониторинг" (Барнаул. 1996). международной научно-практической конференции "Историческая и современная картография в развитии Алтайского региона" (Барнаул. 1997)
ПРАКТИЧЕСКАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Полученные результаты в ходе выполнения экспериментальных работ применялись при выполнении хоздоговорных работ, в рамках государственной российской программы "Экология России" и Международной целевой комплексной программы "ПРИРОДА" (орбитальная станция "Мир") в 1992-1996 гг.
ДОСТОВЕРНОСТЬ основных научных результатов подтверждается данными тестовых измерений, полученных в ходе комплексного эксперимента, проведенного в условиях самолетных, полевых и лабораторных работ. В частных отдельных случаях установлено совпадение с данными, полученным;! другими авторами.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 16 работ, перечень которых приведен в конце автореферата, получено 2 патента на изобретение.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы. Полный объем работы составляет 173 страниц, из них: основного текста -119 страниц, рисунков - 53 страницы, таблиц - 6 страниц.