Моделирование отражения электромагнитной волны от влажной почвы с учетом дисперсии, гетерогенности и шероховатости поверхности

Автор: Панин Д.Н., Осипов О.В.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 2 т.27, 2024 года.

Бесплатный доступ

Обоснование. Учет температуры, состава почвы, шероховатости поверхности и зависимость эффективной диэлектрической проницаемости от частоты позволяет более точно оценивать влажность почвы и другие важные параметры, что может быть использовано в различных областях, таких как сельское хозяйство, геология, экология и гидрология.

Метаматериал, электромагнитная волна, влажность почвы, коэффициент отражения, гетерогенная модель, дистанционное зондирование земли, шероховатость поверхности, дисперсия

Короткий адрес: https://sciup.org/140306015

IDR: 140306015   |   УДК: 537.86   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2024.27.2.30-37

Modeling of electromagnetic wave reflection from wet soil taken into account of dispersion, heterogeneity and surface roughness

Background. Taking into account temperature, soil composition, surface roughness and the dependence of effective dielectric constant on frequency allows a more accurate assessment of soil moisture and other important parameters, which can be used in various fields such as agriculture, geology, ecology and hydrology.

Список литературы Моделирование отражения электромагнитной волны от влажной почвы с учетом дисперсии, гетерогенности и шероховатости поверхности

  • Soil moisture retrieval from remote sensing measurements: Current knowledge and directions for the future / Z.-L. Li [et al.] // Earth-Science Reviews. 2021. Vol. 218. P. 103673. DOI: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103673
  • A global near-real-time soil moisture index monitor for food security using integrated SMOS and SMAP / S. Sadri [et al.] // Remote Sensing of Environment. 2020. Vol. 246. P. 111864. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111864
  • Walker J.P., Willgoose G.R., Kalma J.D. In situ measurement of soil moisture: a comparison of techniques // Journal of Hydrology. 2004. Vol. 293, no. 1. P. 85–99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.01.008
  • Surface soil moisture estimation at high spatial resolution by fusing synthetic aperture radar and optical remote sensing data / N. Chen [et al.] // Journal of Applied Remote Sensing. 2020. Vol. 14, no. 2. P. 024508. DOI: https://doi.org/10.1117/1.JRS.14.024508
  • Saline soil moisture mapping using Sentinel-1A synthetic aperture radar data and machine learning algorithms in humid region of China’s east coast / J. Wang [et al.] // Catena. 2022. Vol. 213. P. 106189. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106189
  • Панин Д.Н., Осипов О.В., Безлюдников К.О. Расчет отражений плоской электромагнитной волны линейной поляризации от границы раздела «воздух – влажная почва» на основе гетерогенных моделей Максвелла-Гарнетта и Бруггемана // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25, № 2. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.22-27
  • Разработка математической модели кирального метаматериала на основе цилиндрических спиральных элементов с учетом дисперсии и концентрации / И.Ю. Бучнев [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2023. Т. 26, № 2. С. 36–47. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2023.26.2.36-47
  • Исследование антенных комплексов с использованием киральных метаматериалов и фрактальной геометрии излучателей для систем MIMO / А.Н. Беспалов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2020. Т. 23, № 4. С. 97–110. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2020.23.4.97-110
  • Scattering of electromagnetic waves by helices and application to the modelling of chiral composites. II. Maxwell Garnett treatment / F. Guerin [et al.] // Journal of Physics D: Applied Physics. 1995. Vol. 28, no. 4. P. 643. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/28/4/005
  • Рекомендация МСЭ-R P.527-4 от 06/2017. Электрические характеристики земной поверхности. Серия Р. Распространение радиоволн. 2017.
  • Effect of surface roughness on the microwave emission from soils / B.J. Choudhury [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1979. Vol. 84, no. C9. P. 5699–5706. DOI: https://doi.org/10.1029/JC084iC09p05699
  • Schmugge T.J. Effect of texture on microwave emission from soils // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1980. Vol. GE-18, no. 4. P. 353–361. DOI: https://doi.org/10.1109/TGRS.1980.350313
  • Jackson T.J., O’neill P.E. Salinity effects on the microwave emission of soils // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1987. Vol. GE-25, no. 2. P. 214–220. DOI: https://doi.org/10.1109/TGRS.1987.289820
  • Влияние влажности и засоленности на радиоизлучение мерзлых почв в СВЧ-диапазоне / С.А. Комаров [и др.] // Исследование Земли из космоса. 1995. № 2. С. 22–30. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12753101
Еще