ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 102-109

Сравнение статистических моментов уклонов морской поверхности, полученных по данным оптических сканеров и лазерных уклономеров

В.В. Пустовойтенко1 , Н.Е. Лебедев1 
1 Морской гидрофизический институт, Севастополь, Россия
Проведен сравнительный анализ статистических моментов вызванных воздействием ветра уклонов морской поверхности, полученных взаимно дополняющими способами: с помощью оптических сканеров или фотоаппаратуры, установленной на аэрокосмических носителях, и при измерениях в натурных условиях c помощью двумерных лазерных уклономеров со стационарной платформы или медленно движущегося судна. Первый способ основан на отражении солнечного света от взволнованной морской поверхности; второй - на преломлении лучей на границе раздела вода-воздух и на индикации бликов зеркального отражения. Качественно полученные разными способами зависимости дисперсий уклонов поверхности от скорости ветра совпадают. Количественно коэффициенты регрессионных уравнений зависимости дисперсий уклонов от скорости ветра, полученные по изображениям зоны солнечного блика установленными на космических аппаратах оптическими сканерами, совпадают с точностью до 4 % с коэффициентами, полученными по аэрофотографиям. Оценки дисперсий уклонов, полученные в натурных условиях с помощью лазерных уклономеров, меньше дисперсий уклонов, полученных при дистанционном зондировании с аэрокосмических аппаратов, на 20-35% для скоростей ветра, превышающих 5 м/с. При меньших скоростях ветра расхождения возрастают.
Ключевые слова: уклоны морской поверхности, статистические моменты, оптические сканеры, лазерные уклономеры
Полный текст

Список литературы:

  1. Давидан И.Н., Трапезников Ю.Л. Проблемы исследования высокочастотной области спектра ветровых волн // Гидрометеорология. Сер. Океанология. Вып. 1. Обнинск, 1981. 46 с.
  2. Запевалов А.С. Изменчивость характеристик локальных уклонов морской поверхности // Прикладная гидромеханика. 2005. Т. 7(79). № 1. С. 17–21.
  3. Запевалов А.С., Лебедев Н.Е. Моделирование статистических характеристик поверхности океана при дистанционном зондировании в оптическом диапазоне // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 1. С. 28-33.
  4. Запевалов А.С., Ратнер Ю.Б. Эффекты квазигауссового характера распределения уклонов морской поверхности при лазерном зондировании // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 10. С. 958–928.
  5. Христофоров Г.Н., Запевалов А.С., Бабий М.В. Статистические характеристики уклонов морской поверхности при разных скоростях ветра // Океанология. 1992. Т.32. Вып. 3. С. 452–459.
  6. Bréon F.M., Henriot N. Spaceborne observations of ocean glint reflectance and modeling of wave slope distributions // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. No. C6. pp. C06005.
  7. Cox C., Munk W. Measurements of the roughness of the sea surface from photographs of the sun glitter // J. Optical. Soc. America. 1954. V. 44. No. 11. P. 838–850.
  8. Ebuchi N., Kizu S. Probability distribution of surface wave slope derived using Sun glitter images from geostationary meteorological satellite and surface vector winds from scatterometers // J. Oceanogr. 2002. V. 58. P. 477–486.
  9. Hughes B.A., Grant H.L, Chappell R.W.A. A fast response surface–wave slope meter and measured wind–wave components // Deep–Sea Res. 1977. V.24. No. 12. P. 1211–1223.
  10. Kay S., Hedley J., Lavender S. Sun glint estimation in marine satellite images: a comparison of results from calculation and radiative transfer modeling // Applied Optics. 2013. V. 52. No. 23. P. 5631–5639.
  11. Liu Y., Yan X.–H., Liu W.T., Hwang P.A. The probability density function of ocean surface slopes and its effects on radar backscatter // J. of Physical. Oceanogr. 1997. V. 27. P. 782–797.
  12. Lubard S.C., Krimmel J. E., Thebaud L. R., Evans D.D., Shemdin O.H. Optical image and laser slope meter intercomparisons of high-frequency waves // J. Geophys. Res. 1980. V. 85. No. C9. P. 4996–5002.
  13. Tatarskii V.I. Multi–Gaussian representation of the Cox–Munk distribution for slopes of wind–driven waves // J. of Atmospheric and Oceanic Technology. 2003. V. 20. P. 1697–1705.
  14. Zapevalov A.S., Pustovoitenko V.V. Modeling of the probability distribution function of sea surface slopes in problems of radio wave scattering // Radiophysics and Quantum Electronics. 2010. V. 53. No. 2. P. 100–110.