Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2019. Т. 16. № 1. С. 72-79

Ненормализованные моменты в задаче идентификации рассеивающих частиц по сечениям

Г.П. Арумов 1 , А.В. Бухарин 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 07.12.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-72-79
Предложено использовать ненормализованные моменты до 4-го порядка в качестве статистического кода источника аэрозоля. Ненормализованный момент 1-го порядка представляет собой пропускание перфорированного экрана и может быть найден по суммарному сечению частиц на снимке. Ненормализованный момент 2-го порядка может быть найден по цифровым снимкам и по угловому размеру ореола рассеяния, распространяющегося в среде пучка. Ненормализованные моменты высших порядков могут быть измерены по цифровым снимкам и с помощью 3D-экранов. Отношение ненормализованных моментов 2-го и 1-го порядка даёт эквивалентное сечение частиц. Количество сечений определяется по отношению квадрата ненормализованного момента 1-го порядка к ненормализованному моменту 2-го порядка. Это позволяет смоделировать эквивалентную среду, для которой параметры ослабления и поперечного искажения пучка такие же, как у исследуемой среды. Использование разработанного метода для распределения Пуассона, Гамма-распределения и нормального распределения приводит к тому, что указанные распределения имеют свойства, близкие по своим параметрам к монодисперсным сечениям. На примере равномерного распределения показана слабая зависимость эквивалентного сечения от ширины функции распределения изображений частиц по сечениям. Использование статистического кода позволяет моделировать угловой размер пучка в рассеивающей среде. Появляется перспектива создания зондирующей системы, настроенной на заданные оптические и геометрические параметры рассеивающей среды, что позволит увеличить точность измерения её базовых параметров (коэффициентов экстинкции и обратного рассеяния). Разработанный метод может применяться для моделирования функции распределения рассеивающих частиц по сечениям и коэффициентов пропускания и обратного рассеяния. Кроме того, статистический код может быть использован для идентификации аэрозоля от заданных источников.
Ключевые слова: ненормализованный момент, сечение, несферические частицы, перфорированный экран, рассеивающая среда, 3D-экран, статистический код
Полный текст

Список литературы:

  1. Арумов Г. П. Бухарин А. В. Использование ненормализованных моментов для определения статистических параметров несферических частиц по их изображениям // Измерительная техника. 2017. № 11. С. 22–26.
  2. Арумов Г. П., Бухарин А. В. Трёхмерные экраны для измерения ненормализованных моментов // Измерительная техника. 2018. № 9. С. 44–48.
  3. Арумов Г. П., Бухарин А. В., Тюрин А. В. Использование статистически неоднородных экранов в задаче калибровки лидара по параметрам изображений частиц для приземного слоя атмосферы // Измерительная техника. 2014. № 3. C. 36–40.
  4. Гудман Дж. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988. 527 c.
  5. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Многократное рассеяние, турбулентность, шероховатые поверхности и дистанционное зондирование. М.: Мир, 1981. Т. 2. 317 c.
  6. Седунов Ю. С. Атмосфера: Справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 508 c.
  7. Bukharin A. V. Method for measurement of beam lateral distortions with two-position sensing schemes // Physics of Vibrations. 2001. V. 9. No. 4. P. 246–255.
  8. Bukharin A. V. Experimental Validation of the Scenario of the Object Microstructure Determination Using a Two-Position Lidar System: a Screen with Random Transmittance Modulation // Physics of Wave Phenomena. 2007. V. 15. No. 3. P. 191–200.
  9. Bukharin A. V. Boundary Diffraction Waves and the Effective Size of the Inhomogeneities of the Scattering Object // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. No. 1. P. 23–26.
  10. Collis R. T. H. Lidar // Applied Optics. 1970. V. 9. No. 8. P. 1782–1788.
  11. Glenn K. Y. Retrieval of stratospheric aerosol size distributions and integral properties from simulated lidar backscatter measurements // Applied Optics. 2000. V. 39. No. 30. P. 5446–5455.
  12. Paramesvaran K., Rose K. O., Krishna Murthy B. V. Relationship between backscattering and extinction coefficients of aerosols with application to turbid atmosphere // Applied Optics. 1991. V. 30. No. 21. P. 3059–3071.
  13. Sassen K., Dodd G. C. Lidar crossover function and misalignment effects // Applied Optics. 1982. V. 21. No. 17. P. 3162–3165.
  14. Veslovskii I., Kolgotin A., Griaznov V., Muller D., Wandinger U., Whiteman D. N. Inversion with regularization for the retrieval of tropospheric aerosol parameters from multiwavelength lidar sounding // Applied Optics. 2002. V. 41. No. 18. P 3685–3699.