Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Методы оценки увлажненности почвы на основе комплексной обработки наземных данных и спутниковой информации

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Методы оценки увлажненности почвы на основе комплексной обработки наземных данных и спутниковой информации"

г

I ^ * . - .

государственна комитет нир по науке. технике я внсиену 0вра303аияю (

стерстео высшего и среднего специального ОБРАЗОВАНИЯ рсфср ленянграг.сг.ия гипронетеоролргяческии институт

На прапаа гукоаяся УДК 551,5Г9 ¡551.501:521.3.091

оюун рлвелпин

методы оценки увилгнеяности почвы на основе комплексной обработки наземных данных д1 спутшгсосол информации

Специальность 11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология

автореферат диссертации на ссисиапиг ученой степени кандидата Фиэико-игтекатитеских паук

УИААНВААТАР 1950 .

Работа выполнена с Яфсрмациошю-вичнсллтельноя центре

иинистерства охрани природы к скруааачсй среды ПНР,

и Ленинградской гидрометеорологическом кисти

Паучкыа руководители: доктор географических паук, Щ'-в^вссор

S.E. Кондратович

кандидат Физико-ийтенатическрк наук 3. Батеаугал

ОЭДицпасыдог сиасииити: доктор TSxWti Ч&СКЦ)( наук

A.n. Еут«о

кандидат физиво-матенатичесшк наув E.H. Пуяьгина

Ве&уцза укрзплезцз! Государственный научно-исследовгтевьс

центр изучения природных ресурсов

Згодг.иа еатеектся isso г. а Y<,0O часов

аасздй«г;:н спсц^влизирозанпого сов ttf\ Е 0C3.t9.01

üe<;;33Pj>£aci№: г-и'гроизггореаоркчесасм институт« по адресу! 1 Лаккнплп, Наясву.тииcüuü проспект, SB.

С иассгрт&циса ивгыо ojcar.em;Ti<cs d Сибяиот«*ь Л« riaassoi'© riäfliCMeTtoj.oüsi'üSccaoro института.

AQ

Автореферат размена ап?еаа 1990 года.

VSÜUHÜ sssfeTapb слгцнаяизьглЕаакаго сзьвта-SUHS. rporpav. яаув, доцгпг-

А.И.

florauoDcsi

СЕЩЛЯ ХЛРЛГГЕРЙСГКЛ РАВОТН Актуальность теии.Почти пея территория HHP относится я оС-астя из достаточного, неустойчивого увлажнения. Существующие яе в HP методы сбора информации о влажности почвы на основе данных [¡посредственного измерения с примененисн термостатпо-весового гтода на ныне существующих 50 пунктах не позволяют подучить :лостнук> картину пространственного распределения влаги в почве > территории страны с площадью Солее 1,5 миллиона явадратянх ви->иетров, где п сельской хозяйстве доминирует пастбищное яивотио-1Пство н Согарное земледелие. В связи с этим вопросы разработки 1еративных методов пвдикацян увлакиенностн почви яа основе мплексиого подхода с привлечением данных кап непосредственных 1бя»девия, та« я дистанционных измерений, и такве косвенных рас-:тоа являются аесьиа актуальными,что и определило "тему настоящей ¡ссортационной работы. Исследования проводились в со&тзетствии с :аиск НИР (теиа 02. 07.03) Научно-исследовательского института [дронетерологии, леса и охотоведения, Ияформациовяо-вычисявтелв-го центра Никигтерства охраны природы я окруяашаей среда (ЙВЦ и ДГМЯО НОПОС) HHP,

цель гаСотч заяа»частся п раграбстхе кояояенсамя кетодоэ оа-зспепия карактериетля впатмсти почвы и создаига; спстены опера-пкой сбраСатпи да;з:гзс яасекии:: '¡аОлядгпиЯ н дяегаяцкогппгх саут-копнх JMKspeimft, которие ноггт стать составной часть» обпей аз-гатизиропапгой системы оСзспечекия отраслей народного хозяйетгл Р, мпфоркацнай о состоянии Оистронеипвщгяся првреяшм ресурсов.

Науппа пбстззгт гтасертадии состоят о топ, что яряиЕнзгтеаьяо задачан определения уш!агнвжго;:ти аочви;

1.РгзраОстапз методика яптггральяоЯ оценки влазаостзз почий 1 ограниченной оОяпсти па основе вомилексяой обработки даннм.т :en:uix нетесралогкчесг.па паОлядеяий я ячФорхацля AVHSS (Actvan-7<sry High Resolution îtadlorieter) спутанна Tia0S-H/H0A А. e чзгечетгаси почпсипо-пандйафтппя я иорфометрячесхих характеряс-

г.Геааизотза:« ршгкнз трагпепяя теплоэого Саааяса относима затрат« тепла га ксларепк» путем зрнстсчелиз • спутниковой . »сриазгк к с пред Mp»TMJt>n©a подготовкой. влк>ч-яарт,определяющих I пепстилаозой повсрхпостя я ■ редаьеф нестносга.

■ З.ТЧзргботанз кйтедяза осрасотла ■ информации AVHffE для сос-1пешзз оперативякя карт уплазшеягсстя почем. Преддозея спссоС ■ васссзяая иазешгах : я еаутвигоэка гмиякх з усяоаиях слогяого

рельефа.

»¡.Составлена нкогэлетпия средняя дшауш я карта продуатлвяо; влаги почвы по фактическим данным изнереккз с яспояьзсзакиек дав ник об распространении растительного покрона по территории кир.

Практическая ценность,разработанные игтоды i; технология кок лексной обработки позволяют существенно похисить пространственно врененную плотность и оперативность информации об увлаянекиост почвы с одновременным уменьшением общей затрата ка nponeasi»! Иепосредствеяных кзнерепкй ол'агпости почвы чо 6o«,tmcii т®рратсри: Р'адизапип резудьта.т.-д работн. Внедрены в практику сператил кой работы гидрометеорологической службы HHP систгиа первично обработки шюгссвектральныг; дайны* спутника TIROS-II.TesHOsori] обработки декадных дапгшх лазеыного измерения Елазностя иочш нетодика к технология обработки AVHH8 дашшх для составлена оператшлим нарт увяагхганиости почвы по территории ПНР (Спразка внедрении-'/»1/142 от 31,03.1990). '

Апробация работы. Результаты раСоты дскладшзглись на научда сонипарах и г.окОорепциях НИНГНДО НОПОС МНР (1987,1900гг.,Yaai Бгтор), «а раСочп;: совешанисх. АН КИР по тснан программы lili'TEFSC НОС (19в5г.Д"яаи-Еатор),1!а' научных семинарах кафедры • Динамики а' t:ccCspu и косиичеекоро-. зеилеведекня ЛГ11И (1906,1989 гг\,Лгииигрг ), г:.! . ебьедянеккоя случном семинаре спутниковых подразделен» ГссгШЦКЛГ к ГИЦ Г'оскомгидронгта СССР (1989г.,Мосвва ),па годичгп совещании ссьц;к» ГЕОЭ£ОЯК<}ОРМАТИЕ& комиссии АН СССР по срсйдек: экояог'Ий (1989 РчПуютно).-

Г(уб«икации, По тене диссертации опубликовали О работ. Структура я обьеи диссертадии. Диссертация состоит .' ■ введения, пяти г лай, заключения, библиографии и ярилогевмй. Об* диссертация «оставляет 130 страницы текста, £4 таблиц и 30 рясу ков. Список литературы • содержит 138 наименования.

' ' СОДЕРЗАНИЕ РАБОТЫ Во рпедгнии обосновано. актуаяьЕость темы, сфорыуяирсва! цгль и задачи исследовании,отаечгяы ваучшу-иетодичгекие и cpazz ческие аспехтн изучаемого вопроса. ■ , *

В аерчой гяаяе аяадкзкроваяа вдавиость почвы во яакнаш par лярноро наземного измерения за период 19Е4-19в8 гг. .и яочввв! лэигаафтиых харавтеркстмя. . ■ Ч "'.,'

Анализ состояния яашшх изшренпЛ ваахеостм почьы похаа uaw.vro е<"?ь станция редка к распределена. п». территории верав: 1'грно, г.пи'1'i оядав наблюдения сравнительна вэротки и неоднород

Ч

с <

Зредние «ноголетяке значения влажности почвы не достирают значе-шя наименьшей ппагсемтсти,. W рсном'он наколись в пределах между (акг.имяльной гигрог.иотт-чяоетг.*» и влажносты» разрыва калилляроп ВР1>),и не имеют чртло вирааенногэ голоялго кора. Только на ст. лпх1'.)л яяметко лить небольшое пошячениа влажности весной.По наб-¡юдекиеи отделмгцх периодоз влагосодержанип почвы изменчиво, аблюдается елаСмА суточний ход влажности приповерхностного слоя, лзкмести соседних слоев хорошо коррелирует пеяцу собой, ко'ФФн-иент корреляции составляет 0.77-0.94.

В бассейне роки Селенги и в районе Хагжин гол накопятся иаи-зяьияе значения запасов продуктивной влаги - 90-150 ми,п сухос-гпной зоне и подветренных района* горкой страны Алтач", находятся •шменьзае значения - менее 20 нн п 1 м-ои слое почвы.На станцияк зрипх стран Хангая и Хэнтия и в лесостепной зоне это значении ставляет -16-98 мм.

Исследована влажность почвы во пзанкоедяги с пругими метео-яогическнии характеристиками. Влаяность почвы {W) до глубины 20 ; имеет прямую коррспядаю с количеством осадков (ПЯ), сбуатнуа с Фицктон плавности поздука (D), скоростью ветра (И), нродолжи-лыюстъо солнечного сияния (S) и суточной амплитудой теиперату-поверхности почв« (din'' На рягсиотреннмх станциях, осадки rk-лшие в первой пглоамя» декады на связагем со значением влажности чем, измеренной п конце дгкадн. Наиболее устоЛчитшч в значимый $ФФиц1:еит получен кекду V/g и dto- Но его абсолютное значение ; псе мало {<0.50), для того чтобы считать dtg мак единственный и гладкий индикатор влдапости почвы.

Для вычисления точечных значений платности почд!1 получены ■регсионяые уравнения типа:

^го = <w5> Vio'- w50 = "г («10- «го). ■; • ( п

Уюо = *з (weo. V50). vz0 = г, <s ев, 5, St0, "5, ú)

Коэффициент« уразпеаия регрессии различный станций заметно 1Нчаются нежду собой., Даяе для' станция, Находящихся ка Sj.-issom стоянии и в одной Физико-геограФическом районе они разине, что * рудияет получение обобщенного по пространству уравнения.

Аиапизярооанн аочвендо-паядгзафтиие характеристики т>одстич : поверхности как ияднзатср влагосодерзастя .почвы и его релина, oaoft , анализа слузипа серкя тенатиче-кп*' .сер». вряродяяя fecyp-уроадя груятопих вод • НЛР масятзбз 1:1 ООО , РОО, Хараитеристини гтиааюяэЛ поверхности качестве!,-ко иктерпретнрода.чх во взанио-*я -с вяагосодерваннеи почек н pss*KO«. В,реаульта«,расти-;

S

тельность выбрана как наиболее интегральная характеристика о< верхкости и по ней определены границы пространственного распред пеняя многолетней средней продуктивной влаги почвы (рис.1).

Еарти природных ресурсов за.кодированы,введены в базу дакни Цифровая карта'' почни состоит из 54, растите л ьнастн-29 и леса классов. Элемент нарты топографии имеет наземное разрешение 2: ем.длл других карт-ЮхЮкк, , Вычислены априорные вероятности ра дкчные классов подстнлаощей поверхности,необходимые для классик.' нации нногамерных цифровых данных дистанционного зондирования.

Для вычисления марФометрических характеристик реализода! недель релъсфг по ограниченна территория с применением Функц: кусочна-бикубического полинома (Нарчу:;,19б0):

- «х,У) = Ё^аи*1*-1. ( 2 !

где а^-козффицкептн полинома, х,у-координаты.

В результате сформирована Саза данных,кеоеходаиая да» разр Сотки истода количественной оценки пространственного поля ала поста почцы.Подготовлены карты норФьнетрнческни характеристик.

Во второй главе разработана Функциональная структура (рис и технологвчгение этапы снстчнн приема и обработки спутников ипфориацян. Описана структура Сазы данных систеик.

- основное назначение созданной систеиц-нетеорологическое ос лухмваниа а исследование иасро- и мсзэыасатабных процессов ати< Серы ы состоянии подгтилаоагй созеркности.Снстена реализована Бонплосге и и ни ЭВМ НОУА-* ь РРР-11/3'1 с операционных!! система Е0ОЗ и Е5Х-Ш1 соответственно. Система осуществляет приен,авто« ■уизироваяау» обработку ■ спутнггкозой информации! в реальном насштг иромеии н интерактивнуо обработку спутниковой.анркорноа инфоры цзда в свератйеной и неоперативном резинах,¡задает карты оОпачгг ■ги.снезиого псирова,'альбедо; радиационной тенаературы.веггтрцке сого индекса и биокассы пастСициой растительности.

Идеопогиа создания Сазы данных разработана с учетом основа требований современной географической информационной скстены.1 иаткчаеккг карты,спутниковые изобразите имеЬт едкнуа картограф чесвую проекцию н могут совмещаться нему собой и с ¡лнвыип • чэчнык измереззи»«.В настоящее вреня в база данных имеются соут! новые и кгтеороаогичесхие данныг, кяанатическне харавтеристн географические карты, картографическая информация,другие сарав) ПШ и «ш«р»шше данные ашш юкоряшй.

■ " , В ранках системы одновременно рвиаются вопросы саутвико! метеорологии и дистанционного зондирований подстилающей поверх

J'

ílf (• <-

* S A

1 w^imMm

(S IV '^.fi/i,,

/ 4.„ " meäsat,

' yt ïsK'Kft': .v * ' /

л i <.

^ л < s

ü-50

3-5U

MOO

<20 20-45 46-99 iofclfo'

* í ■ t i

1 í'MC.l

Карта срганеа многокетигй пропултетпоа пааги почви

} 1.П0ДСИСТЕИА ВЕР ДА ДАННЫЙ j

-> 1.Приен спутииновой информации ->' г.Радионетрическое преобразование -> З.Геонетричеекое преоОраэовавме -> 4,Ввод метеорологической информации -> б.ваод климатических данные -> б.Ввод карт природных ресурсов -> 7.Ввод карт топографии . -> А.Впод картографической ииОорнадии -> «.всяц разных данных

frinogaicr^ язсеРАДзашГ]

!-> Ю.Вычисиепчс Функции улучшения кэатраета г> И.Престраиственвый нипплз ■р> 12,Статисткчгский апалшз . '-> |З.ЕласеиЗ>пг:ация ' ' ■

["иГлодсистанА СОГЛАСОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ | • .. -> 14. Географическое совмещение -> 15.Сш1й?огкзач1;я со вуемгни , Ц Ю.Олзкческое согласование

Пу!нёгоды*"определенкя физических характеристик i

' > 17.Характеристики . атмосферы

> 1а.Харахтгристихв супи

(> íg.XapaxTípacTKiuí водной поверхности

Н го.Аитропогспные нзяеиеккк

[ У.ПОДСИСТЕНА ВЫВОДА -РЕЗУЛЬТАТОВ f -> 21Л1редставлгииг капни» -> гг.Оператнваая передача информации L> гз.Нгоператявная передача информация

•> ^Ч.Подучьиял ; справочной информации -> г5.Преи5?;»аовааке иаплих

•> ге.УяравлбЗия устро';'-"-г зас^б/эывода *-> гт.лЪхиза.цки дакпикг

■ ■ • . Т-пс.? -

•-' Фу»зв«гаяьяай структура егстемн'

й

стit. HosTCiiy разработанная технология строилась нэ из Функцио-г;ьно различных частей, а из этапов, отличающихся по срочности топящая и по сложности о&раОотни,

Обработка данных п реальном наситабг времени необходима для ^свечения сииоптикоз сапсЛ перзичной информацией об облачности, с.чеиозатглыюсть операции обработки строго- Фиксирована, вцдол-si'Cs п аптоиатическои ревите и завершается ко поздс чем за 1 с после прохождения спутш:ка. огнопние этапы обработки состоят всдготопительной работц, приема цантшх к. обработки, п кпторуи одят коррекция крнэизны зенлн, географическая привязка по сте-)ГрафичоскоЛ проекции, визуализация изображения на иоянторе, бор Функции улучвепкк контраста, печать фотографии, сгстаэленио ртп нгфакаяиза и передача, по ханалу связи потребителям, запись Ktu« ка магнитную ленту.

Опгратинная обработка предназначена для получений Физической зичшш и продолжается 2-6 'часоп. Производятся радиоиетричесаог ¡образованно исходных данных,различное сочетали? кяиа лоп.личке-iüc enostnoft Функции уиуч'пения контраста. нзебгаиенпя, reo-

грическое трансформирование,более точная географическая правяэ-однен»рпая классификация для получения гарт попрвтостн енгл-V« покропа, текператури, альбедо :i пеггтацконпого индекса.

Неоперативная обработка предназначена для выполнения иере-чярнык запросоа пользователей, г.аучно-ясследователхскдх работ. г ргяения конкретны;; аадач негет Снть пы&рана любая из иодулей 1страт:стпек'1ого, статистичееесго анализа, оиделения признаков, такырной классификации,управления дашшми и обработки яазенккя шык. При »том полезная информация получается при поксз;и допоп-re.iuiiiin априорны« данных,реализацией различии:! моделей,решение:! ат¡¡ой задачи и т.д.

Рассмотрен вопрос архивации спутниковой информации и дредло-¡ы способы сжатия боль пего обьема даипмх путей выбора илфориа-5нын каналов,оптимальных сроков,размеров, разложения по глаагпп пояентаи.наскнровкн иезначищкк битов.

В третьей главе описаны кетедц цифровой обработай многонога изображения, осуществляющие радиометрическое и .-•есистри-шое лреоОраэозання.хласс^фикацдг» информации AVKim к их привяг-с наэемншп» даииыии рдаапости почзк. ,

радиометрическое дреобра задание дагшия дядиного н благкего фапрасного каиаяоз п сдзктрасьяйэ альбедо осуществляется с кс-ьзопзнмен постоянных хеэффицжеитли вояннругещего рааиояэтра и с

9 9

С •'

коррекцией солнечного склонения и широты местности.ПреоСрлаованис 3,4,5 канаков с радиационную температуру производится с использованием орбитальных кал-лбровсх.интегралыюе значение радиационной температуры получено во формуле вычисления температуры моря • {WHO/ ТВ £45,1537), при итсн сделана поправка ¡¡заучателыгой способности различных поверхностей суии.т.с:

Тг = зтч-..гт5 ♦ о.5, (3)

Т1 зе]-1/чт», г s o.99(Ti - 2tj°k) + о.гг°с, где T(j и ?5-раднациэг:1;ы» температуры, получсшше по катти AVU2D Ч (10.3-И. Зиеи) к 5 (11.5-12.5 ики) каналов, Ts, Tl-wKTerpaawiasi радиационная тгнпаратура над морем ч над сушгй, ej- нзлучатедьная епомЗкость подстилающей поаернностн.

В таОл,1 яеигцени значении температуры,измеренные на ьстесро-. ястезчесашг станциях и определенные по спутниковой иифо^ацмг вр» среднем зиачааши sj, равное 0.95. С учетом ej темпгратура пркбдк-аастся s истнциов.Ць ст.Орхеи виеетсд расхождение,что сидио? спя-ваиа яиОо с р&злпчиэы с; повгркноств,характерной для ©той ставши а ни с вогчргпкоетьк!^ наземного измерений,, например из-за оголеши терионетра. Саедоаатсаьяо, для точного определения t неоЗкодт.1 учитывать в), соотв&тстауодув иэпучааноп поверхности, что сделав; ваш: яутги поаготозвк каюч-нарти, которая характеризует тип по йерявохти й&идога пиоселз еяутпнкоззго изображения.

Дяя вопготоаьк кясч-варты разработан алгоритм классиОакаци! ванны» AVHBE ао методу иакецнаяьпого правдоподобна с коибинира ванный (хонтролирусиыи и н&ион-хролнруеиии) обучением;

PlX/tJsdCtiV2 (aisji/Sj-iexpi-O.SIK-Mx^Ci'^Si-Hi)], (4) at = Iu£ p(l))»r/£ln2n-O,5lalCil-0.r«iX - Jii)TCj"l(X-H1), Dj-nucsipKHtmaiiTizaa функции каасскФикацни,р(Х/1)-условнаи ос роятность.рСО-еароятность существования класса i,15j-BeKTop ервя ива значений,С^-аовариациавиав матрица.

таблица 1 ' Температура подстнаах>це^* поверхности, , вычисленная по данным 1 и 5 каналов AVHEH 15 июня 19В9г. 14 чаооэ.

■ оганниа ^иазеиноа вычисленное значение

иэиереняв ( Т4 TS ; t прк et -i ! t при ej-Ci.05

1 Дар;:ан 1 <»г. е зог Х97 • 33.8 ' «г.е

} Орхон 1 S2.5 30 i 294 41.0

| Кроо/ •'* i 42,3 • 293 231 33.В -I .

iМдоунхаьак 1 40. а 2S3 292 за.я. ДО.Й

Реализованы методы вычисления линейной, частотной, кусочно-линеиной и немонотонной Функций и способ задания Функции произвольной Формы для улучшения контраста изображения.

Рассмотрен вопрос привязки спутниковых и наэенныя данных по местоположении (географическая) и по $>язичеекону значению. Реализован (п сйавторстве)коибиниропаН!!ЫЙ метод геометрического преобразования спутниковой информации г? золнкопическу» проекцию Лам-О^рта-Гаусса, в которой первон$'?3№/вде реорра^ические координаты пикселей вичисляптся по даишзд тр^пория пчут)№РЛ и затем уточняются по опорный точнан.оввсг'д пркзяэи;; ссстапляет 1-з пилсолел.

Для осущестэдегшя зк^мвой вуншти проэеденн, ыо-п<»рвых, оценка пространственной »зиенчявости платности почин' и определение количества ■лсс.йхоцг,Ьр<И наземшх кэкерений для получения ос-репнепноЛ характеристики па падцади,соответствующей генерализации спутниковая информации, ¡>о-ятори£,оценка репрезентативности полученной осреднеикой карзвтериетиаи вокруг точки измерения зутен определения области однородных спектральных характеристик, змчис-яешшх по спутниковой информации. Необходимым условием надежной привязки является существование однородной области а пространстве с размером не иенее ошибки реальной географической привязки,

Количество наземных измерений,иеобходинык длл получения достоверного простраствепно осреднекиого значения плавности иочвн, вычислялось по тес?7-и !йао,19И);

"и = "г1-а/г / (Х1Г*о)г. ( 3 )

где Н^'-оптииальное число ^измерения, и^-дуд-значение нормального распределения при доверительной вероятности 1~а/2,Х0-ожидааиое среднее значение, и 3^-ер4диее' значение и среднее «вадратн-

чеспое отклонение влажности почвы 1-го полигона ,)~го слоя почки.

На примере даипж ст.Дархан получено, что . для определения средних значении влажности почвы полигона с размером !00:12001|2 с ошибкой иенее юк требуется производить измерения иэ кенее.чен на 6-13' точнах.Есяи предположить,что такая пространственная изненч.ч-вость останется и дли площади Ш у.м2 (яазеикое рпзргяеиие информации ЛГНЯЯЬ необходимо произвести измерения ка 300-650 точкак, что неосуществимо а оперативной практике пшронетеосаукбы.Следо-патэльно.достоверная прмялзяа спутниковый и вэзэиинк даинпх влажности лочан по физическому аяачени» аозмозна з той случае, если эти данные не. имеют большой изменчивости в пространстве и обеспечивается достаточно» величество яазгнпнл измерений при использовании аэрокосинческой информации высокого- (¡«этрег.ого) разрешения.

Однородность местности вокруг станции оценена по каргам прн-íjCñftuic ресурсов и релъейа, однородность спутниковой информации -K-í радиационной температуре и вегетациониоиу индексу. 00г оцекк:: t¡ комплексе могут дать- оценку репрезентативности панках казенных цзмеренкй.Результати исследования показывают,что граница однородной о5ластн спектральных характеристик существенно меняется кеаду сроками зоидиросания. Следовательно,меняется и репрезгктатигшость соответствующий наземных данных,что необходимо учитывать на только для привязки со саутыиаоп&й информацией, ко тагге и два срост-раиствениой иитерпоаацш: нетс-орологпчосцнх 'попей.

В четвертой mío г приводятся результаты исследования спсгт-раяьного альСадо,¡нормированного аагатацноапого индекса (VI) и су~ Vti4iii>ft аишштуда радиационной температуры подстиляицьй пооергагос-¥<Ы1«лучекки<) по дашшн AVHSH с целью оценки влахньстл почвы.

Сделана попытка оценить платность на гэеркцен сик почвы п<3 aji¿útírw. Анализировались Coses íü азс'брагеиий.но иг получены с тисгичесии зничиаие ргауяьтаты.Ирнчвиай отрицательного . результат« является асыквроншеть и недостаточное количество наэешшг изггг-рсинй.несоотггтст^зе ыаегдтвеа генерализации спутниковых, цавгинык данных и кктсисивног всзерхиоетксг испарение, которое имеет место о аасуввиЕых pañosas

■ Опыт последняя 2 лет использования спутниковых данных a íüíf. &огшзыгзает, что вег«таЦь:он иШЗ индекс аарактеризует состояние рас* тотальности к Races но ЕьтеЛясл- те раСоцц, где имелась засуха и происходило sucuxamie пасгй!:14а.Иа6люка.ется увеличение значения VI - восяа • сродоякмтельного дойка в 'районах стгввой и суиостеакой зоны 1ШР.Ш найдена устойчивая количественная взаимосвязь с влажностью почпы. ¡la VI ыокет слухить косвенной харгктгрыстикой влааности почки (иг только пэв«рхностисго слог) и засуиливах районах.

Со осей территории страны зи&чеиш.- коэффициента корреляции ш-вду анпх.птудой радиационной температуры (dri) и вла«шостьг> ссчаи выпло' не яысойнм, что следовало оьида-ть.т.й., во-первых, по данный- BSSSMvono измерения &та свазь была ноЛолызой и во-втерык, наземные данные fis валяется пространственно осредкгпяыни характеристиками, Тегз не нэяее.5 точен зрения качественной -оценки подобное изобрагение представлкгг оврвделеиимь интерес1. Водные поверхности Млеют нжииизлыиге яяячеякя £Ш, atsuae районы и влажная нэ-верх весть в долинах рев пне «от чуть еолы^г.но все гг кале» значе-нке. Высокую. ышлитулу температуры кшяг ззеуияквиг райог;« cyüoc-тейния и ¿¡уетшшик зек. С унгток эткг фактов, мокко считать, ч'го

такое пзоСраменяе иснет слуяят Фона», на который наносится регуляр:ш'е даякне, иэкеретше па станция*! павая агрсметеороясган пополнительную информацию к л я интерполяции характеристики влажности почви по всей территории МНР.

При совместном анализе VI и ЙТ1 с общей влаяностьо 10 си-сго слоя почвы (У<о) по ограниченной территории басзейна реки Орхоа-Селенга получено уравнение регрессии. С притшечеяи<>м радиационной температурь! 3 канала ЛУНЕВ улучпен результат. Полученные результаты соответствуют Физической основе изменения рассматриваемых спектральных характеристик в зависимости от влажности почпы. При увеличении платности почвы уиеяьпается отражение и суточная амплитуда температуры подстилающей поверхности, а разность радиационных температур 3 канала АУННИ полуденного и преяутргнасго ■ зондирования (вТз) характеризует' это свойство кплплесно и является наиболее информативной для определения ааджпости • прлповеряностдсг» слоя почвы.

■ = 10Vl-0.67dTli-38.04 . , г = О.СВ, 8=1.56, р = 0.00, (6) М30 5 0.3ейт1-1.32ат3+40.40 , rs0.ec, 3=1.10, р=0.9О, (Т) = -7Vi-l.13dT3-fl9.90 , , Г:0.85,- 5=1.10, р=О.05, (8) где г-яоо£ФШ5и«!гг !екозест:пеяпэй корреляция, з-стзпдартная ошибка, р-доверитспьиая пероятноеть.-

На оенооз гшпесзазаянн» положений и разраОотана технология обработки епутнякса«* а назешшх дани»» для сосгазленяя сяератип-пой карта влазвсстл почсп по территории МНР. На ряе.З псхазано Срагтвг кесбраяеняя ядазсяости почли, дичясяеняо» по формуле ¡7).

р_пптой глг.пе реалязозап нетод оценки пространстденаого

расяредепеяи:! доля влаапостн почвы на основе комплексного использования дззгияня.сауткяяггшк даияих,дэчсвапо-лавдпалтнх1х и мгрФо-кстрячсспкя гграхтерпстнкЛстод разработан а игпоторой степени по ахаяогли скстгнк вычисления характеристики увлажнения почвы ПОЗЕСЗ, приигаявясй: п оаератпслай практике истеослухбн Велякобрп-тапии СПю1зрзеп,5951). В стлячио от МОКЕСЗ, о иапем иетедг учиты-загтся рельс? нестяс-тэт» и используется .радиационная температура я альвгяо подстчлаог;сЛ ' псзеркности,поягченние до • спутниковой инфор-кацяи. Тна коверзгегс.стн я иёрфометрячесхие характеристики задается л икав язрт.котораг зяяяотся ргзуаьтатами няатоагрдей *«ассИ'Ь*ка-цяи АУЯйй и ргалисзцяд моа«ги реяь«$'а.. - эти парты яаааагт 'ця»ч-тартами, тая иая в гггтэд« о:гя нагачтерагуют '¡¡задуй точху врост-Гавгтоеикарз ноля и является 1я»ч»я дяя'. «яггерарег-аяяя- изображения

фК252'«С!!ЧД СЕЛЯЧМЯ. ' ■-.'"".'

I 'iff,

' j ¡ ~ ~ A

к

1|1

i ¡'|.|| I'1 ü ..í-ltj1 .....*

h

íj±¡

Л'

!Ü "" 111 i-J!|, ¡ ¡4 i «iii! J

ii

«л

... i

ilj • 6-9 ffil

¡,n

i . 10-13 1Ш ft-27 ии .

IÖr-21 к«

5 км

5ШШШ 26^9" au ; SO-33 ик

1 320 +

!

Б30 +

. ¡

440 +

¡

!0

, О

-S -№ if

íi^ííi.-íítt-íp vlHÍ t-R-iHt-

líí и-»«

^í^ífíí-íSífí:-«

«»«**«««#

1У tf я Й ín? •> E * SÍ « « « » ^чн* it * a 40

-+W,,

В

lb

32

. ' гш.з '

•Змчиглгниоа .'Boino влажности ío сй-ого слоя почвы; Х-ьссгли poxii Орхон-Сзлеига, IS ивия 1905 i'.

о

D работа пргпетзвлен результат, получгнний по данному методу для полигона Цагаи-Толгой с '-'площадьи 146x130 кнг в бассейне реки Орноп-Сеяяига.где ииеотсп поле сельскохоэяйстаеимых культур, раз-лячпкз типы па®т5иц,р«чинг и горные долины,лес,солончаки и песок.

В осаозу иргдаагаекего истока заложено уравнение теплового баланса простейпей скстсни.а «второй не учитиваются нестационар-¡;егть ирацессал таигс-} фая тара саеготааиия,фотосинтеза и гориэон-•paawiots адшвцик.Реяеш1э осуществлено по подиФицирооаяиой Формуле Псаиака-Иоитейта <Репгзап,1951, !Ionteitti,l«ü3); ;

1.0Е = tñ <Bn-G>' + ^Ср(г»-еа)/г,,) / [ Д ♦ y<t*r>s/r-¿)), (5) Вз Г Rs(t-sq +.Е1. . Rl^ejO;,г&Тач-е|СТ»4, ; -•

;. .. а г v.'0 ♦ па' - Et, (ío)

РЛО А -й«я/йТ наклон кривой функции упругости нампцения водяного пара ея от тенпературн, js-плотвост:. воздуха, Ср-удевьнап теплоен-я.агть всзвука при постоянном даплеаии, еа-упругость водяного пара аткссфера, гг-аарэдипаинчес&се сопротивление по отлиаетш к водя-воиу пару,г,-су'!иар:!се усгьичкое сопротивление, ¿f-псчхронетричес-аая гокстанта,ьв-с*рнтая теплота парообразования,Е-скорость иепа-ришя, Вя,Ш-средиесутачкый сукнаралй нотой коротковолновой,длиа-noBsnsoDoií радиации, сх-авьбеяо поаеркнести.б-аостопииая Стефала-Зольвизка.Та-тсаизратура воздуха, оАе-хог>ф>}кциеит длинноволнового излучения ат!юс?ерн при "спои исбе,с|-излучательная способность подстппа»г,гп поверхности, W-плагпость иочны,СП,-э5>Фектнвпме осадки, ъ-срся вычисления.

Для расчета суточный сумм ргдиацпа, поступающей в почву, ие-поаьзовзио осреднения» va двум Еаналам AVH3B дневного зоидиг'®-

• займа п корреитирсваинзе по кзлкнн пазаиного измерении альбедо.

Среднее суточное значения температуря подстилающей поыерх-погпг гшчислеи» по значении» - интегральных радиацкоиешк температур предутреннего л иогпеполудзякого зондирования спутника Í20AA-11;

Ti - (TI, + Tlt)/£ * АТ, (11)

где *Т-веираг;о--:ное значение, ьотороа определяется - яо д.шшн цлггегшого иетгорологичос'сого измерения.

Вычисление 7а яроизг;едеио по Т1. При этой предполагалось,что

• ерздизй граяиеит температура ясетояит о аггалелзя лолигоза п равен -талу зиачеки»,которой пкгггегй-па пв-гаррэлгг^з'гесксГ! станции. -

...-----При пычисле.чигз другая зеяичкн вираяания (?) «спольчесанн

•зиачекия вффеатиьаей высоты,лисгь41:отч> и.-гдечеа.дзт качала згергта-Няи, - достнпенкя ¡5аксг«а.аьяой ¡»гсо^ы, уборки ураг.ая 'пая мкгарэяня растения, • огдоп^япйнв со аг?ачетец>ш1огп*«сзи11'. вввв»я»«аяк • на- •

:-i5

территории НИР. Ваанмм показателей »ваяется сункг^ясе устьнчное «спротндяекие р8,которое вычисляется для влажкой и реальней поверхности,тем самый различая потенциальное и реальное испарение. Ори этой считается, что при У>ВРК вода иегааряьтез свободно о постоянным минимальным сопротиБденигн.а при У<ВРЕ -с сэаготкегением, увеличивающимся по игре у неиьшенну V., '

Начальное поле влажности ясчэи вычислено по уравнению (7). На рассматриваемом "полигоне до зм&чени» среднесуточного коротковолнового коынонекта радиационного баланса Епя различается 4 вяасеа.В результате анализа средних значений альСеио и усиоь наклона и ориентации рельефа,вачисден1ши но каждому класс* вияваене, что на этих параиьтров инеидо ориентация рельефа яьаяетсх оарвв«-яя&цнн факторов класса Вп8 (табд.2а). Па вичисленсощ* значение

сроки ей суточной температуры яодстидагчзей поверхности ннмааявтея

г

3 аяасса.Оскошшии Факторанк,которое задаит различие текаерс.»'Уры, авдявтея растительный покрое и высота рельефа (табл.гб).

Таблица' 2 - „' Средние тачгйия и сраяние апакратичеелке отклонения разяичиых варавгеригтиа а> се аааесу йпг

"Классы

поззрх-

количество

эленеятов

¡вость и огкне склоны е -тонн ОВ -л юз ориентации 3 Задепи 0 к 3ьрпентадкк 5 Седовы СВи СЗ орвеитадйЕ ЯСкгоим С рриеитакпв

6234 5361 , 1347

1375

радиация

гвг-

4«е,е

•492,5 476,1 467,4

<65,а

ориентация

6й

С0,3

20 Л

13,6 10,5 80.0

б

Г 3,г

47,0 113,1 1М.0

173,7

5.5 Г,е

3.6 6,$

.! в)' ес классу Т1

Пс! Классы |аоиичеств91теннература;вег.индекс! высота

аемгнтте

1!йес ,'• ¿¡Растительность Зги очва в —.ре двая, ¡трзея •_

".7 15,2 19,6

{¡33 VI* Н

1г,т'"" 12?зГ

31,3 11,5 1040

Ь1 19,9 8,0 езз

¿С4 гзг \гг

И» вм^чедевйик авачгагкям кспареяия •чета»: вавглйвтея Я класса (ряс.4д.Статисткгксейя структура' войя кензреп»»' в прадедах, окнопо инасса имеет гауссезев?»' раивреке&гвЕе. Показатеяь' ««вкчггтвз нг-'варенжя.чйааВоа5аей..-еТбаёни; сайзакв с ' вагвтацксипш! индексов н твмодатур»;:. падстцлгю«гй ввагргавег-я.кгичгм .-яорвер одосяеавааат-

сп кх гралнцы и иааисм классе (табя.Л). Следует заметить, что ваугрн класса существует почти синсйная злвкеяность яспарелия от текператури я эту заапптость, слепуе-г ргсснатрпратъ только а пределах класса. На полигоне лес рзсполлвен в горах, пслсвствим. чгпо набг»дается иисотпая -записчнасть испарения, <

Оценка рваультатоя пропедепа путем сопоставления! вичислсяныя • значений и яазеиннк данных нетоорологичееквх станций, пг>;одяциксп я предвяаа полигона .Следует о.тквтить,что такой комплексный подход яав по отноменно информационного обеспечения, так я по птпокекип истодмч обработки дает вполне рсалышй результат и розссляет вычислить влажность почвы и испарение п п^странстое. Полученные результаты являются лиизь яачалыши приближением пространственного поля некоторых характеристик подстилающей поверхности, тек во менее показцэают рвалмше возможности применен«.'! • цнФровып яапкгля иетсорологпческог©' спутника я условиях ПНР.

Я заялгэчепии дани основные результаты и выводы: • »Разработана кетоиияа оцепим уплп.тнелиостп почвы пая ограниченной территории, позволяемая вычислять влажность поверхностного слоя лечм;,испаряемость и испарение' за сутки,- а также другке

• «арахтеристлкн яодстмлавцей, поверхности {релье5>,помповентя радиационного баланса, альведо и тенпература).

-елопучвпы- регрсесионпие ура пкения для вычисления вдаклостн поЕВряяостного слоя ночви - э пункта«- но даппыи казенного ногсо-

• рологячесмого- набладзевая н п пространстве по данным АУН8В.

■ ■ - - ■ Э.РаграОатапа л гтеарева в правтяву методика и теклелегкя обработай АУНВВ цаввыя пая составления опергтигшнх яарт увзаз-йвгшветн авчза -по территории страяи. .

• 4,РазраОотгн алгоритм каассифгжацяя информации АУ1ШЯ с кон-бигшрегавнни обученном для получгяяятекатвчегвойкэрты исаирх-ггаст-я. При ©том Еычисяепн априаркие вероятности различных классов арираяамя объектов во территории ННР. ,

ДОгаянзозапы методы цифровой обработан многое л «хтральних ... данная дястакдаспног» зояяярованяадотеры» вхлонют методы радио- - • нетдоческого, г*№ы»трюч®ейотч> . преобразования АУННВ и . сябсеба аре-. . еззхя екггюпеа« я аазмешж длккых л условиях слсвяого1 регкефа, встеря* вкавчаяк а оещуп геакнфожлцяезяую систеиу ИЗД.

■в.а резптп сбэвдоняя «мптпп! даянш яаиерехяй мах-юеш еочпм сомгввавя. (в «цадегм) спр*вочякя,*оториЛ «ваяется -

- гврзкя ебоСегогакй - пзгшгтн воашастааюшж харда 7*рв,.-тк вдажяоегм раааячта* пгае» «от» КНР.

1Т

^Составлена кногоаетняя средняя агхапп&п карта Bposyavucscfi слагк почвы по фактическим данным измерений с дсяользсвалксн да;;-як» с5 распространении растительного покрова во территории ПНР.

В.Разраеоган и реализован комплекс программ, прэднаэпачешшм Вая «СрзьСотаи- ввогоиеркаго HsoQpaBesuKi дватаицвокайго ■ Ескгетразг/' пня, закодированная географических карт и точечных данных наземного измерения.

(¡.Сформировала база канкик, необходимая для практически« задач к яссяеногательския работ количественной оценки платности печам, вотора« вклгочает скугпиаовяе и ыетгорояогвческие кашше, слик&тические характеристики, гсаграфическис карты, tiapvorps$:i-чэсауо ияформацию и другие спршоншо иапяиа.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО TEKS ДИССЕРТАЦИИ l.Donpccu занесения данных из Фонда шдроиетеорслсрмческон инФориацин «а технические поситсаи // Иатергздш 1 сссгсанса. РГаТА ГНС/НС социалистических стран. -Улан-Затор, 1931. -с.96-100. /соавтор Е-Дагвадорж/.

г.Исавгзьзовгиие данных спутника МЕТЕОР и МОЛЛ для контраая лесе- r стэпкык покаров //ССорпи.ч паучник докладов коЕ^ьрсадин да допросам изучения к восстановления лгелкх рссурсол.-Улан-Са'Го?, 19Э9.-с.1Гг-166.-Ноиг.яа,/соавтор - Ц.Родоов/ • •

З.Иетосм математической статистики в задачах исследования ЬрйраДнай объектов п/процессов. -Упан-Иатор,1»й5.-гН с.-Яовг.яз! /соавтор З.Батгаргая/

■ 4д>сргиэлгкнг некоторых с&раиетрос почвы i: растительности paftoca Хувстуяа .и Бурзнхана по дашшм дпетапцмогяого зоидировамя //СЮориия паучник докладов конференции по охране природы. -Уоан-Ваюр, • i9BB,-c.t?B-i9t« .-Иоиг.яа./ссапторЦ.Адьаастран/

- З.Распйт инфильтрации талых гад п темно-казтаноЕне вочик ПНР /У - Труды Ив-га метеоролога» и • гидрологии ИНР. -Улан-Батор,1583. -<-вва.13.-е.111~119. ■ /соавтор В.л.Иутов/■

е.сювтаиа комшзовспсй обработки аороавгичеснсд икфгрмацнн // Материалы I совещания РГВТА ГНС/НС ссциаяигтйчееккх ,страд. -Уааа-8атор,19в1. -c.lQ»-Uo. '

• J .Справочник дяаяности почвы ne территории МНР. -Улан-Батор, 198Т. -14Э с. -Нонг.яз./соавтор Д.Эриэнэдэцэг/ ,

«.Статистический анализ данник вздосредствеиных измерение Елажаос-тп почвы //Научпыо эаивски Политехнического института ИНР -Уяан-Батор.1ЗД»= -san.i(5». -c.iee-iTe. -Нонг.яа.

га