Прикладные вопросы дистанционного зондирования, страница 11

G = ( Δ – δwv)mγ.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 G = (Δ - δwv) mγ                                 (7)

Функция G является мерой шероховатости почвы. Она зависит от отношения δ/l=m, т.е. наклона шероховатости и постоянных Δ, δ и γ, различных для разных углов визирования и поляризации. Для визирования в надир даются следующие значения этих параметров:

Δ= 3,25 ; δ= 0,0 ; γ= 1,94.

Угловая зависимость функции Gдля двух поляризаций подтверждает экспериментально обнаруженный факт увеличения интенсивности радиоизлучения и ослабления её угловой зависимости на обеих поляризациях с ростом шероховатости поверхности.

Часто для оценки степени влияния шероховатости используется упрощенная модель, включающая единственный параметр шероховатости h, пропорциональный дисперсии высот поверхности. При этом коэффициент отражения шероховатой поверхности Rпод углом θследующим образом определяется через коэффициент отражения гладкой поверхности Rо:

R = Rоexp(-hcos2θ)                                                        (8)

Сравнение экспериментальных данных с расчётами по этой модели позволило установить, что в качестве параметра hв формуле (8) следует использовать некое "эффективное" значение дисперсии высот, которое меньше истинного, статистически определенного для конкретной поверхности.

Практически особенности рельефа и крупномасштабные, по сравнению с длиной волны, неровности увеличивают радиояркостную температуру на 5-7 К. Заметим, что совместное использование методов активной и пассивной радиолокации позволяет оценить степень шероховатости почвы и увеличить точность определения влажности пассивным методом.


 0           10

 
 


Рис. 23. Влажностные зависимости коэффициента излучения для обнаженной почвы (1) и почвы, покрытой травой, с влагосодержанием 0,6 кг/м3 (2); агрокультурами, с влагосодержанием 1,3 кг/м3 (3) и лесом, с влагосодержанием 6,0 кг/м3 (4).

4) Влияние растительного покрова выражается, с одной стороны, в ослаблении им радиоизлучения почвы, а с другой, - в генерировании собственного излучения, суммирующегося с излучением почвы. В дециметровой части микроволнового диапазона процессами рассеяния в растительности можно пренебречь, и коэффициент излучения системы "почва - растительность" χpможет быть представлен через коэффициент излучения обнаженной почвы χ оптическую толщину растительного покрова  следующим образом:

χp = 1+ (χ – 1) exp(-2r)

Оптическая толщина τ зависит от вида растительности, длины волны, угла визирования и линейно возрастает с увеличением влагосодержания растительного покрова wυна волне длиной 21 см экспериментальные исследования оптической толщины зерновых, сорго, травы и сои выявили следующее уравнение регрессии (коэффициент корреляции r2 = 0,95):

r = (0,115±0,004) wυ,                         (10)