URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Захаров А.И., Яковлев О.И., Смирнов В.М. Спутниковый мониторинг Земли: Радиолокационное зондирование поверхности
Id: 122355
 
479 руб.

Спутниковый мониторинг Земли: Радиолокационное зондирование поверхности

URSS. 2012. 248 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-396-00429-0. Уценка. Состояние: 5-. Блок текста: 5. Обложка: 4+.

 Аннотация

В настоящей монографии описаны радиолокационные спутниковые методы и система глобального зондирования поверхности Земли. Рассмотрены разные способы радиолокационного мониторинга поверхности: метод высотомера-профилографа, локатора-дождемера, способ подповерхностного зондирования, методы бокового обзора и скатерометра. Приведены результаты теории и экспериментальные данные о рассеянии радиоволн разными видами поверхностей. Изложены особенности спутниковых радиолокационных исследований моря, континентов, ледников, сельскохозяйственных угодий и лесов.

Для специалистов в области радиофизики, радиолокации и геофизики, а также для студентов, аспирантов и инженеров --- разработчиков спутниковых радиосредств мониторинга Земли. Книга может быть использована как учебное пособие по курсам "Распространение радиоволн", "Радиолокация" и "Спутниковый мониторинг Земли".


 Оглавление

Предисловие
Глава 1. Принципы и общие соотношения радиолокации поверхности
 1.1.Способы радиолокации поверхности
 1.2.Энергетические соотношения и закономерности отражения и рассеяния радиоволн
 1.3.Ослабление и запаздывание радиоволн в атмосфере и ионосфере
Глава 2. Вертикальное зондирование поверхности
 2.1.Принципы функционирования радиолокатора-профилографа
 2.2.Особенности формирования и регистрации сигналов
 2.3.Влияние взволнованности морской поверхности на работу радиовысотомера
 2.4.Измерение высоты морских волн
 2.5.Определение среднего уровня поверхности океана
Глава 3. Радиолокационное зондирование дождей и облаков
 3.1.Энергетика при радиолокации дождей и облаков
 3.2.Удельная поверхность рассеяния, отражаемость и поглощение радиоволн облаками
 3.3.Спутниковые системы радиолокации дождей и облаков
Глава 4. Исследования поверхности радиолокатором бокового обзора
 4.1.Принципы работы радиолокатора бокового обзора с синтезом апертуры и основные соотношения
 4.2.Радиолокационная интерферометрия
 4.3.Радиолокационная поляриметрия
 4.4.Требования к параметрам спутниковых радаров с синтезированной апертурой
 4.5.Существующие и перспективные спутниковые радары с синтезированной апертурой
Глава 5. Зондирование поверхности скатерометром
 5.1.Особенности радиолокатора-скатерометра
 5.2.Возможности мониторинга поверхности методом скатерометра
Глава 6. Подповерхностное радиолокационное зондирование сред
 6.1.Особенности спутникового зондирования грунтов и льдов
 6.2.Глубина зондирования однородных сред
 6.3.Влияние рельефа поверхности на подповерхностное зондирование грунта
 6.4.Отражение радиоволн от слоисто-неоднородных сред
 6.5.Подповерхностное зондирование грунта планет
Глава 7. Развитие бистатической радиолокации поверхности
 7.1.Метод бистатического зондирования
 7.2.Особенности многопозиционной радиолокации поверхности
Литература

 Предисловие

Прогресс изучения Земли идет очень быстро: то, что раньше казалось фантастикой, теперь становится реальностью. В 1521 году после трехлетнего плавания каравелла Магеллана впервые обогнула земной шар, а в 1961 году первый космонавт Ю. А. Гагарин облетел Землю уже всего за 90 минут. Сбылись вещие слова: "И увидел я новое небо и новую землю... ".

Изучение Земли потребовало создания сети геофизических центров, обсерваторий и метеостанций, которые исследуют состояние поверхности, атмосферы и ионосферы. Эти средства локального контроля плотно покрывают территории Европы и Северной Америки, но их мало в обширных океанических районах, в Арктике, Антарктике, в Сибири, Африке и в Южной Америке. Использование экспедиций, морских судов, авиации расширило возможности геофизических исследований. Особенно эффективной оказалась аэрофотосъемка труднодоступных районов. Фотографирование в разных участках спектра дало обширную информацию о состоянии и изменчивости лесов и тундр, пустынь и ледников, озер и рек. При авиационном лазерном зондировании сред удается получать сведения о профиле поверхности и о состоянии атмосферы, но применение оптического диапазона часто бывает затруднено из-за влияния облаков. Новые возможности дистанционного зондирования появились при использовании радиоволн. Применение авиационных радиолокаторов -- высотомеров позволило сначала оценивать особенности рельефа и степень неровности поверхности, а затем были созданы локаторы бокового обзора, дающие видимое изображение поверхности. Радиолокаторы оказались особенно эффективными для контроля ледовой обстановки в северных морях, т. к. на "радиоизображениях" видны зоны, свободные от льда, крупные разводья и айсберги. Использование радиометров, регистрирующих радиоизлучение природных объектов, продемонстрировало возможность изучения теплового режима поверхности; их применение оказалось эффективным для определения зон возгорания торфяников и контроля лесных пожаров. Применение аэрофотосъемки и авиационных радиосредств для геофизических исследований привело к созданию специализированных приборов, использующих широкий спектр электромагнитных волн. Стала понятной высокая эффективность методов дистанционного зондирования для изучения и контроля различных сред.

Применение спутников открыло новые возможности, т. к. позволило перейти к глобальному мониторингу поверхности, атмосферы и ионосферы. Особенности зондирования Земли со спутников обусловлены их быстрым перемещением и большим расстоянием до исследуемой среды, что потребовало другого подхода к принципам дистанционного зондирования и создания приборов, соответствующих жестким требованиям космической техники. Результаты зондирования Земли из космоса оказались столь интересны и многогранны, что это привело к появлению специализированных журналов. Нужно отметить следующие журналы, где анализируются особенности и результаты разных методов дистанционного зондирования сред: "International Journal of Remote Sensing", "Исследование Земли из космоса", "IEEE Transactions of Geoscience and Remote Sensing". В 1974--1988 годах по этой тематике были опубликованы первые обобщающие монографии и учебники [1--5]. В настоящее время большое развитие и применение получили три радиофизических спутниковых метода мониторинга Земли: радиолокационный, использующий отражение радиоволн поверхностью, радиометрический, анализирующий тепловое радиоизлучение атмосферы и поверхности, и радиозатменный, осуществляющий просвечивание атмосферы и ионосферы. Эти методы и соответствующая аппаратура оказались эффективными для мониторинга морей и ледников, тундры и лесов, степей и пустынь, сельскохозяйственных угодий и урбанизованных районов. Они позволили накапливать данные об особенностях погоды, о состоянии земных покровов, обнаруживать тенденции климатических изменений, изучать региональные особенности дождей, формирования облаков, волнения моря, направления и силы ветров.

В связи с развитием и применением дистанционных методов зондирования представляется необходимым изложить в относительно сжатой форме принципы и возможности спутникового радиофизического мониторинга Земли. В этой книге описаны принципы и возможности радиолокационного метода, в [6] изложены основы микроволновой радиометрии, а в [7] -- рассмотрен радиозатменный метод. Эти три небольших монографии являются введением в глобальный радиофизический спутниковый мониторинг Земли. Содержание трехтомника сформировалось в результате работы с аспирантами Института радиотехники и электроники Российской академии наук и чтения лекций студентам-радиофизикам в Московском физико-техническом институте и Московском институте радиотехники, электроники и автоматики. Оно соответствует программам курсов "Дистанционное зондирование окружающей среды" (МФТИ) и "Применение радиоэлектронных методов в физике" (МИРЭА). В трехтомнике показано, каковы принципы радиофизических спутниковых исследований, и что можно узнать о средах, зарегистрировав соответствующие радиоэффекты. Сузив таким образом цель этого трехтомника, авторы еще более упростили задачу и решили не описывать сложную схемотехнику радиосредств дистанционного зондирования, а дать лишь краткое описание укрупненных блок-схем соответствующей аппаратуры.

Развитие радиофизических спутниковых методов и средств мониторинга Земли привело к появлению большого числа публикаций по этой тематике. Авторы стремились привести полную библиографию работ по каждому методу, которая позволит читателю ориентироваться в этой массе работ и находить журнальные статьи по интересующему разделу. Такие термины как "дистанционное зондирование", "спутниковый мониторинг" или просто "зондирование", используются нами как синонимы, когда речь идет о спутниковом радиозондировании Земли.

В первой, вводной главе этой книги, рассмотрены принципы радиолокационного зондирования поверхности, описаны общие энергетические соотношения и особенности рассеяния и распространения радиоволн. Вторая и третья главы посвящены вертикальному зондированию поверхности, когда необходимо точное профилирование обширных районов и изучение характеристик дождей и облаков. В четвертой главе содержатся сведения о радиолокации методом бокового обзора и получении "радиоизображений" разных районов Земли, а в пятой главе изложен метод определения характеристик поверхности с помощью радиолокатора-скатерометра. Шестая глава содержит сведения о возможностях подповерхностного радиолокационного зондирования сухих грунтов, вечной мерзлоты и льдов. Седьмая глава посвящена бистатической радиолокации поверхности.

Авторы полагают, что эта книга будет полезна студентам, аспирантам, научным сотрудникам радиофизической специальности, а также радиоинженерам -- разработчикам спутниковых радиосредств мониторинга Земли. Преподаватели вузов могут использовать книгу в качестве учебного пособия по курсам "Радиолокация", "Спутниковый мониторинг Земли" и "Распространение радиоволн".

Мы благодарим С. С. Матюгова за проверку текста и полезные замечания, а также Л. Н. Захарову, Л. П. Исаеву, О. М. Ракитину, О. В. Юшкову, В. А. Ануфриева и А. В. Смирнова за помощь при подготовке текста и рисунков.


 Об авторах

Александр Иванович ЗАХАРОВ

Кандидат технических наук, лауреат Государственной премии СССР.

Олег Изосимович ЯКОВЛЕВ

Профессор, академик Международной академии астронавтики, лауреат двух Государственных премий СССР.

Владимир Михайлович СМИРНОВ

Доктор физико-математических наук.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце