• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Урахування ослаблення сигналів при відновленні інтенсивності дощу за допомогою двочастотного зондування

Рубрика: 
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ, РАДІОЛОКАЦІЯ ТА ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ
Лінкова, АМ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроники ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: gannalinkova@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2021.03.003
Мова: українська
Анотація: 

Предмет і мета роботи. Опади є основним джерелом вологи для сільськогосподарських угідь, тому визначення їх кількості, особливо упродовж вегетаційного періоду, є важливою інформацією для обґрунтування агротехнічних і меліоративних заходів. Метою цієї роботи є розв’язання оберненої задачі двочастотного зондування опадів у НВЧ-діапазоні на основі методів регуляризації та з урахуванням ослаблення сигналів, а також аналіз впливу помилок розрахунку ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) та похибок вимірювання повного ослаблення сигналів на результати відновлення інтенсивності дощу.

Методи і методологія роботи – чисельне моделювання з використанням підходу до розв’язання інтегрального рівняння розсіювання на основі методів регуляризації для випадку двочастотного зондування.

Результати роботи. Проведено чисельне моделювання відновлення рівномірного просторового профілю інтенсивності дощу в діапазоні 1…20 мм/год для робочих довжин хвиль 0,82 і 3,2 см для прямої та оберненої ітераційної процедури урахування ослаблення сигналів. Показано, що пряма ітераційна процедура менш ефективна, ніж обернена. Так, для дощів з інтенсивністю більше 20 мм/год або з інтенсивністю 10…20 мм/год і просторовою протяжністю дощу понад 500 м пряма ітераційна схема призводить до значних помилок відновлення інтенсивності.

Висновок. Аналіз результатів показав, що використання оберненої ітераційної процедури дозволяє відновлювати рівномірний профіль інтенсивності дощу з помилкою 25 % для дощів з інтенсивністю до 20 мм/год і просторовою протяжністю 4 км при помилках розрахунку повного ослаблення і питомих ЕПР ± 20 %.
Ключові слова: інтенсивність дощу, обернена задача, ослаблення сигналу

Стаття надійшла до редакції 22.03.2021
УДК 319.61.126
Radiofiz. elektron. 2021, 26(3): 3-10
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Линкова А.М. Восстановление интенсивности дождя путем решения интегрального уравнения рассеяния при двухчастотном зондировании. Радиофизика и электроника. 2017. Т. 22, № 3. С. 23–32.
  2. Лінкова А.М. Вплив помилки розрахунку питомої ефективної поверхі розсіяння на результат відновлення інтенсивності дощу за допомогою двочастотного зондування. Радіофізика та електроніка. 2021. Т. 26, №2. С.16–22.
  3. Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. 344 с.
  4. Войтович О.А., Линкова А.М., Хлопов Г.И. Двухчастотное профилирование параметров дождя. Радиофизика и электроника. 2011. Т. 2(16), № 3. С. 51–60.
  5. Mardiana R., Iguchi T., Takahashi N. A dual-frequency rain profiling method without the use of a surface reference technique. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2004. Vol. 42, Iss. 10. P. 2214–2225.
  6. Базлова Т.А., Бочарников Н.В., Брылев Г.Б., Кузнецова Л.И., Линев А.Г., Маланичев С.А., Оленев В.А., Паркинен Т.В., Солонин А.С., Устинов В.К., Фролов В.И., Четверикова Е.С., Якимайнен Н.А. Метеорологические автоматизированные радиолокационные сети. СПб: Гидрометеоиздат, 2002.
  7. Яновський Ф.И. Метеонавігаційні радіолокаційні системи повітряних суден. Київ: Міністерство освіти і науки України Національний авіаційний університет, 2003.
  8. Meneghini R., Kumagai H., Wang J.R., Iguchi T., Kozu T. Microphysical retrievals over stratiform rain using measurements from an airborne dual-wavelength radar radiometer. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1997. Vol. 35, Iss.3. P. 487–506.
  9. Menenghini R., Liao L. On the equivalence of dual-wavelength and dual-polarization equations for estimations of the raindrop size distribution. J. Atmos. Oceanic Technol. 2007. Vol. 24, Iss. 5. P. 806–820.
  10. Линкова А.М., Хлопов Г.И. Восстановление интенсивности жидких осадков с помощью многочастотного активно-пассивного зондирования. Радиофизика и электроника. 2014. Т. 5(19), №3. С. 26–32.
  11. Левин Л.М. Исследование по физике грубодисперсных аэрозолей. Москва: Изд. АН СССР, 1961. 267 с.
  12. Литвинов И.В. Структура атмосферных осадков. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. 153 c.
  13. Reist P.C. Aerosol Science and Technology. McGraw-Hall, 1993. 379 p.