Применение метода ГНСС-рефлектометрии для определения ослабления радиоизлучения L-диапазона волн в лесном пологе

Решение обратной задачи дистанционного зондирования в L-диапазоне волн относительно влажности почв, покрытых растительностью, представляет собой нетривиальную задачу. Параметром радиационной модели, учитывающим наличие растительности на поверхности почв, является коэффициент затухания в растительном слое.
Определение значения коэффициента затухания в зависимости от удельного влагосодержания осуществляется с помощью регрессионного уравнения, справедливого для данного типа растительности.
Известные нам регрессионные уравнения справедливы лишь для травянистой растительности. Это можно объяснить сложностью и высокой стоимостью проведения прямого наземного эксперимента по определению коэффициента затухания электромагнитных волн в лесном пологе.
В настоящее время навигационное оборудование становится общедоступным, миниатюрным и дешевым. Возможность постоянно и повсеместно регистрировать радиоизлучение навигационных спутников позволяет развивать целый ряд методов дистанционного зондирования Земли и околоземного пространства. Частоты сигналов навигационных спутников близки к частоте радиометра аппарата SMOS, поэтому радиофизические параметры объектов, найденные с помощью этих сигналов, можно использовать при обработке радиометрических данных SMOS. Сравнение радиоизлучения, прошедшего через объект, например лесной полог, и полученного напрямую от спутника ГНСС, позволяет определять величину коэффициента затухания в данном объекте.
В процессе экспериментальных исследований нами использовался серийный GPS-ГЛОНАСС приёмник МРК-32. Проведённые исследования показали перспективность метода ГНСС-рефлектометрии для определения ослабления радиоизлучения L-диапазона волн в лесном пологе. Для измерения коэффициента затухания в лесном пологе применялось два подхода. Коэффициент затухания в каждом из них определялся как отношение уровня сигнала, измеренного в лесу, к уровню сигнала измеренному на открытой площадке. В первом подходе уровень сигнала за пределами леса для данного угла восхождения спутника определялся на основании регрессионного уравнения, полученного на основании многочисленных измерений сигнала ГНСС на открытой площадке. Во втором подходе приёмник периодически перемещался из леса на свободную от леса площадку для измерения уровня сигнала. Полученные значения ослабления электромагнитной волны находились в диапазоне 0,1÷0,3 в зависимости от угла восхождения спутника, плотности и высоты древостоя.
Полученные в ходе эксперимента результаты могут быть использованы при субпиксельной обработке данных SMOS. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-35-50182 мол_нр.