Вопросы дистанционного измерения альбедо почвы при помощи летательных аппаратов по траектории полета

Перераспределение солнечной радиации в географической оболочке играет важную климатообразующую роль. Отраженная земной поверхностью радиация (альбедо) является составляющей радиационного баланса Земли. Альбедо земной поверхности зависит, в первую очередь, от угла падения солнечных лучей, цвета подстилающей поверхности и ее неровности (шероховатости) относительно падающих лучей. Также оно зависит от степени зеркальности, так водная поверхность отражает почти зеркально падающие на нее лучи, практически вне зависимости от наличия на ней ряби или волн. В статье рассматривается зависимость альбедо, поверхности почвы не покрытой растительностью, от этих факторов. С учетом известной регрессионной зависимости альбедо земной поверхности почвы от индекса шероховатости или среднеквадратического отклонения высоты измеряемых точек на поверхности Земли сформулирована и решена задача достижения максимальной информативности проводимых измерений шероховатости земной поверхности и выявлена оптимальная зависимость зенитного угла Солнца от временной дискреты между двумя последовательными временными точками проведения измерений шероховатости. Исследовано влияние зенитного угла Солнца на проводимые альбедометрические измерения. На основе известного факта о том, что альбедо земной поверхности в диапазоне зенитного угла Солнца θ = 10° - 60° почти линейно растет в зависимости от него. Полученные таким образом значения зенитного угла Солнца названы наиболее информативными зенитными углами в смысле обеспечения максимальной информативности измерения земной поверхности, а соответствующие этим зенитным углам значения альбедо-оптимальными значениями альбедо при которых в интервале зенитного угла θ = 10°- 60° могут быть проведены оптимальные (максимально информативные) измерения шероховатости.

1. Мустель, Э.Р. «Солнце и атмосфера Земли» / Э.Р. Мустель. – Москва : Государственное издательство технико-теоретической литературы, 2007. – 103 с. – Текст : непосредственный.

2. Schaepman-Strub, G. Reflectance quantities in optical remote sensing – definitions and case studies / G. Schaepman-Strub, M. E. Schaepman, T. H. Painter, S. Dangel, J. V. Martonchik. – Text : unmediated // Remote Sensing of Environment. – 2006. – vol. 45. – pp. 15 – 27.

3. Martonchik, J.V. A review of reflectance nomenclature used in remote sensing / J.V. Martonchik, C.J. Brugge, A. Strahler. – Text : unmediated // Remote Sensing of Environment. – 2000. – vol. 19. – pp. 9 – 20.

4. Baumgardner, M.F. Reflectance properties of soils / M.F. Baumgardner, L.F. Silva, L.L. Biehl, E.R. Stoner. – Text : unmediated // Adv. Agron. – 1985. – vol. 38. – pp. 1 – 44.

5. Михайлова, Н.А. Оптические свойства почв и почвенных компонентов / Н. А. Михайлова, Д. С. Орлов. – Текст : непосредственный. – Москва : Наука, 1986, С. 35 – 38.

6. Mikhajlova, N.A. Opticheskie svoystva pochv i pochvennych komponentov / N. A. Mikhajlova, and D. S. Orlov. – Text : unmediated. Moskva : Nauka, 1986, pp. 35 – 38.

7. Cierniewski, J. Geometrical modelling of soil bi-directional reflectance in the optical domain. Poznań: Bogucki Scientific Publ., 1999.

8. Обухов, А.И. Спектральная отражательная способность главнейших типов почв и возможность использования диффузного отражения при почвенных исследованиях / А.И. Обухов, Д. С. Орлов. – Текст : непосредственный // Почвовед. – 1964. - № 28. – С. 83 – 94.

9. Cierniewski, J. Effects of soil surface irregularities on the Diurnal variation of soil broadband blue-sky albedo / J. Cierniewski, A. Karnieli, C. Kazmierowski [Et al]. – Text : unmediated // IEEE journal of selected topics in applied earth observations and remote sensing – 2015. – Vol. 8. No. 2. – PP. 493-502

10. Cierniewski, J. Predicting the diurnal blue-sky albedo of soils using their laboratory reflectance spectra and roughness indices / J. Cierniewski, J. Ceglarek, A. Karnieli, S. Krolewicz, C. Kazmierowski, B. Zagajewski. – Text : unmediated // Journal of quantitative spectroscopy & radiative transfer. 200. – 2017. PP. 25 – 31.

11. Эльсгольц, Л.Е. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление / Л.Е.Эльсгольц. – Москва : Наука, 2000. – 424 с. – Текст : непосредственный.