Оценка точности восстановления параметров снежного покрова методами радарного дистанционного зондирования

Сезонный снежный покров - важный природный фактор для регионов, расположенных на умеренных и северных широтах. Снег оказывает существенное влияние на окружающую среду и жизнедеятельность человека. Определение параметров снега является одной из значимых задач космического дистанционного зондирования Земли. Основными количественными параметрами снежного покрова, которые можно определить дистанционно, являются его глубина и водный эквивалент снега.
Радары с синтезированной апертурой имеют высокое пространственное разрешение и является эффективным инструментом для изучения параметров снежного покрова. Коэффициент обратного рассеяния зависит от многих параметров, поэтому восстановление водного эквивалента снега с помощью измерений интенсивности является сложной задачей с высокой степенью неопределенности. Интерферометрический метод дает возможность прямого измерения водного эквивалента снега вследствие того, что дифференциальная фаза радарной волны связана с оптической длиной пути в снежном покрове. Однако интерферометрический метод имеет свои ограничения, в первую очередь, связанные с недостаточно высокой когерентностью сигналов, возникающей в ряде случаев вследствие временной и пространственной декорреляции. Кроме того, существуют и другие источники возникновения погрешностей.
В докладе выполнена оценка точности определения параметров снежного покрова методом дифференциальной интерферометрии. На основе разработанной модели обратного рассеяния от снежного покрова на земле анализируется влияние границы раздела «воздух-снег». Показано, что это влияние может быть достаточно заметным. Изучено влияние неровностей рельефа. Проведена оценка погрешности дифференциальной интерферометрии вследствие слоистого строения почвы под снежным покровом. Установлено, что слоистость вызывает вариации амплитуды и фазы радарного сигнала. Исследовано влияние случайной в своей основе пространственной структуры снега на погрешность восстановления водного эквивалента снега.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-05-01051 А