CC BY
17Восстановление влажности поверхностного слоя отражающей поверхности возможно при использовании модельного расчета амплитуды электрической компоненты Е интерференционного сигнала [2]:
Е= KF[1 + S2 + R2 + 2 #Я-С08Ф] 0 5,
(1)
где K - нормировочный множитель; F - функция диаграммы направленности приемной антенны; S - параметр шероховатости; Rr = (rs + rp) / 2 - френелевский коэффициент отражения правоциркулярной поляризации; Ф = 8V + (4nh пр /X) • sin ф - набег фазы за счет
разности хода прямой и отраженной волн; h пр - высота приемника; X - длина волны; ф - угол места спутника над горизонтом.
В ситуации с посевами злаков влияние на коэффициент отражения оказывают несколько границ раздела: воздух - верхняя граница посева, нижняя граница посева - почва, приповерхностный рыхлый (сельскохозяйственный) слой почвы с границей на глубине вспашки, порядка 20 см. Высота посевов колеблется от 0,7 до 1,5 м, в зависимости от культуры и условий роста. Таким образом, объективный модельный расчет интерференционной рефлектограммы предполагает учет влияния трех границ раздела и поглощения в каждом из слоев. Ослабление сигнала в слоях посевов злаков и почвы возможно учесть на основе моделей однородных слоев [3] на пути прохождения пучка с длиной, пропорциональной 1/sin ф. Величина ослабленного сигнала на выходе из слоя определится:
Е(ф) = A exp(-2- п •• k(d)/(l ^пфг')).
(2)
Здесь А - величина сигнала на входе в слой; ё - эффективная толщина слоя; 1 - длина радиоволны; к - мнимая часть показателя преломления слоя; Ф ^ - угол волнового вектора сигнала в слое относительно поверхности.
Количественные оценки степени зрелости, влажности растений и готовности к уборке возможны при разработке многослойной модели, содержащей особенности растительности в разные периоды созревания. Объективные экспериментальные данные по влажности для конкретного состояния требуют учета влияния аппаратного искажения сигнала приемной
антенной и изменений рельефа зондируемой площадки. Статистическое усреднение в условиях регистрации большого количества элементарных отсчетов (до 100 000) дает возможность с хорошей точностью получить значения влажности посевов и почвы.
Библиографические ссылки
1. Kristine M. Larson et al. GPS Multipath and Its Relation to Near-Surface Soil Moisture Content //IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2010. Vol. 3. No 4. Part 2. P. 91-99.
2. Миронов В. Л., Фомин С. В., Сорокин А. В., Музалевский К. В., Михайлов М. И. Восстановление диэлектрической проницаемости почв и лесных покровов при использовании сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 9/2. С. 99-101.
3. Миронов В. Л., Сорокин А. В., Михайлов М. И., Фомин С. В., Музалевский К. В. «Диагностика влажности почвы с использованием поляризационных рефлектограмм сигналов ГЛОНАСС и GPS» // Вестник СибГАУ. 2013. Вып 5 (51). С. 107-109,.
References
1. Kristine M. Larson et al. GPS Multipath and Its Relation to Near-Surface Soil Moisture Content //IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 3, no 4, part 2, 2010, pp. 91-99.
2. Mironov V. L., Fomin S. V., Sorokin A. V., Muzalevskij K. V., Mihajlov M. I. Vosstanovlenie dijelektricheskoj pronicaemosti pochv i lesnyh pokrovov pri ispol'zovanii signalov navigacionnyh sputnikov GLONASS i GPS // Izvestija vuzov. Fizika, t. 55, № 9/2, s. 99-101, 2012.
3. Mironov V. L., Sorokin A. V., Mihajlov M. I., Fomin S. V., Muzalevskij K. V. «Diagnostika vlazhnosti pochvy s ispol'zovaniem poljarizacionnyh reflektogramm signalov GLONASS i GPS» // Vestnik SibGAU, 2013, № 5 (51), s. 107-109.
© Миронов В. Л., Михайлов М. И., Сорокин А. В., Пурлаур В. К., 2013
УДК 551.2; 551.24; 550.34; 550.338.2
ПОДГОТОВКА GPS-ДАННЫХ С ГЛОБАЛЬНЫХ И ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ ДЛЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
К. А. Садыков, Б. К. Курманов, А. Ж. Бибосынов, А. В. Виляев
ДТОО «Институт ионосферы» Республика Казахстан, 050020, г. Алматы, Каменское плато. E-mail: [email protected]
Обработаны данные с глобальных и локальных GPS-сетей для исследовании геодинамического состояния земной коры территории Центральной Азии.
Построены пространственно-временные распределения скорости движения земной поверхности территории Центральной Азии за 2003-2012 гг.
Ключевые слова: GPS-данные, GAMIT/GLOBK.
Решетневскуе чтения. 2013
THE PREPARATION OF GPS-DATA FROM GLOBAL AND LOCAL NETWORKS OF CENTRAL ASIA FOR GEODYNAMIC STUDIES
K. A. Sadykov, B. K. Kurmanov, A. Zh. Bibosynov, A. V. Viliaev Institute of Ionosphere
Kamenskoe plato, Almaty, 050020, Republic of Kazakhstan. E-mail: [email protected]
For the geodynamic study of the Earth's crust in the Central Asia data from the global and local networks were processed.
Spatially-time distribution of the velocity of the Earth's surface movements in Central Asia was built for 2003 to 2012 years.
Keywords: GPS-measurement, GAMIT/GLOBK.
Цель настоящей работы: подготовка и обработка данных с глобальных и локальных GPS-сетей для изучения современных движений земной поверхности территории Центральной Азии за 2003-2012 гг. Построение карт распределения скорости современных движений земной поверхности территории Центральной Азии [1].
Основные задачи:
- обработка данных локальной и региональной сетей GPS-измерений на программном комплексе GAMIT/GLOBK;
- создание базы геолого-геофизических, картографических данных территории Центральной Азии;
- построение карт распределения скорости современных движений земной поверхности территории Центральной Азии за 2003-2012 гг.
Методы исследований: разработка элементов системы интерпретационной обработки данных GPS и оценка элементов прогностических возможностей технологии GPS на основе расчетов и анализа данных по скорости деформационных процессов земной коры Центральной Азии [2].
Объектом исследований являются современные движения земной поверхности, геологические, геофизические и геодинамические особенности строения
земной коры и литосферы сейсмоопасных регионов Центральной Азии за 2003-2012 гг.
Новизна определяется тем, что для сейсмоопасно-го региона Казахстана была создана система постоянно действующего геодинамического и геофизического мониторинга. Комплексные экспериментальные данные, полученные системой мониторинга в реальном времени, будут дополнены числовым моделированием, также обработаны на программном комплексе GAMIT/GLOBK.
Полный цикл основного алгоритма подготовки и обработки GPS-данных на программном комплексе GAMIT/GLOBK проиллюстрирован рис. 1.
Результаты и анализ исследований :
- обработаны спутниковые GPS-данные международного центра SOP AC и сформирован каталог первичных данных за 2003-2012 гг. глобальных GPS-сетей для Центральной Азии по 29 станциям стандарта IGNSS;
- создана база геолого-геофизических, картографических данных для Центральной Азии.
- получены ежегодные распределения скорости движения земной поверхности Центральной Азии за 2003-2012 гг. (рис. 2).
Рис. 1. Блок-схема алгоритма обработки программного комплекса GAMIT/GLOBK
Рис. 2. Движение земной поверхности за 2003-2012 гг. (мм/год) относительно центра Земли
Результаты показывают общую тенденцию направления движения земной поверхности в регионе, что хорошо совпадает с общими выделенными структурными неоднородностями земной коры (разломно-блоковое строение, тектоника, сейсмичность).
Библиографические ссылки
1. Зубович А. В., Трапезников Ю. А., Брагин В. Д., Мосиенко О. И., Щелочков Г. Г., Рыбин А. К., Баталёв В. Ю. Поле деформации, глубинное строение земной коры и пространственное распределение сейсмичности Тянь-Шаня // Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 10. С. 1634-1640.
2. Zubovich A. V., Wang X.-q., Scherba Y. G., Schelochkov G. G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O. I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V. I., Li J., Kuzikov S. I., Herring T. A., Hamburger M. W., Hager B. H., Dang Y.-m., Bragin V. D. and Beisenbaev R. T. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions.
Tectonics, 2010, 2010TC002772.
Vol. 29, TC6014, doi:10.1029/
References
1. Zubovich A. V., Trapeznikov Ju. A., Bragin V. D., Mosienko O. I., Shhelochkov G. G., Rybin A. K., Bataljov V. Ju. Pole deformacii, glubinnoe stroenie zemnoj kory i prostranstvennoe raspredelenie sejsmich-nosti Tjan'-Shanja. Geologija i geofizika. 2001. T. 42. № 10. S. 1634--1640.
2. Zubovich A. V., Wang X.-q., Scherba Y. G., Schelochkov G. G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O. I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V. I., Li J., Kuzikov S. I., Herring T. A., Hamburger M. W., Hager B. H., Dang Y.-m., Bragin V. D. and Beisenbaev R. T.. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions. Tectonics, 2010, Vol. 29, TC6014, doi:10.1029/ 2010TC002772.
© CafltiKOB K. A., KypMaHOB E. K., BH6OCHHOB A.
BmaeB A. B., 2013
УДК 537.86
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИГНАЛОВ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВ В МОНИТОРИНГЕ ЗЕМНЫХ ПОКРОВОВ
Д. А. Ятманов, М. И. Михайлов, В. А. Фельк
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Представлен анализ расположения спутников навигационной системы GPS на небесной сфере в заданной точке земной поверхности. Сформулированы рекомендации по использованию сигналов навигационных спутников для радиомониторинга земных покровов.
Ключевые слова: навигационные спутники, временная карта позиций, радиомониторинг.
ANALITICAL POSSIBILITIES OF NAVIGATIONAL SATELLITES SIGNALS IN MONITORING OF THE EARTH'S COVERS
D. A. Yatmanov, M. I. Mikhailov, V. A. Fel'k
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]
