Метод за определяне на дебелината на леда в замръзващите водни площи
Притежатели на патента RU 2319205:
Изобретението се отнася до областта на хидрологията и е свързано с определянето на дебелината на ледената покривка на замръзващите водни площи според данните на дистанционни измервателни уреди, инсталирани на метеорологични изкуствени земни спътници. Техническият резултат е създаването на автоматизиран интерактивен мониторинг на дебелината на леда на замръзващите водни площи според изображенията в термалния канал на IR честотния диапазон на метеорологичните изкуствени земни спътници. Методът се състои в това, че горните математически формули се използват за изчисляване априори на набор от стандарти за нелинейни коефициенти на сходство между релефа на истинската дебелина на леда и релефа на температурното поле на ледената покривка. След това коефициентите на сходство се определят от данните на анализираното IR изображение, където се избират тестови зони, чиято повърхностна температура съответства на зони с вода при температурата на замръзване и зони на "дебел" (дебелина> 120 cm) сняг покрит лед. При същите хидрометеорологични условия от множеството референтни стойности за данните към момента на получаване на изображението се избират коефициенти на сходство, равни на изчислените, и температурните интервали, съответстващи на избраните дискретни интервали на леда дебелината се определят. В образа на ледената покривка областите с определени интервали от дебелина на леда се подчертават с помощта на цветна палитра. Като тестови зони върху IR изображението, съответстващи на повърхностната температура или яркостта на пикселите на „дебел“ покрит със сняг лед, се избират области от изображението на покритата със сняг повърхност на земята, разположени в близост до изследваната ледена покривка. 2 wp f-ly, 1 таб.
Изобретението се отнася до областта на хидрологията и е свързано с определянето на дебелината на ледената покривка на замръзващите водни площи според данните на дистанционни измервателни уреди, инсталирани на метеорологични спътници, позволяващи да се определи интензивността на собственото или отразеното излъчване физическите характеристики на геофизичните обекти. Тълкуването на записаните енергийни характеристики във физическите характеристики на обектите на наблюдение е процесът на декодиране на получената информация.
Проблемът с наблюдението на дебелината на ледената покривка е много спешен от гледна точка на осигуряване на безопасна експлоатация на хидравлични съоръжения в замръзващи водни площи под въздействието на ледени образувания върху тях; осигуряване на плаването на кораби в лед; решаване на проблеми за взаимодействие между атмосферата и океана в присъствието на ледена покривка. Дистанционните изследователски методи фундаментално дават възможност за решаване на този проблем, особено при озвучаване от сателити. Следователно, за всички части на електромагнитния спектър, в които може да се получи полезна информация за дебелината на леда във водните зони, се разработват специални методи. Ледената покривка на водната зона има сложен физически състав, структура и структура, променяща се във времето и пространството в зависимост от условията на околната среда, което не позволява да се получи висока точност на измерванията на дебелината на леда с помощта на оборудване за дистанционно наблюдение, сравнимо с методите за контакт. В допълнение, естественото осредняване на измерената стойност при елемента за локална разделителна способност на оборудването води до резултат, който може да се нарече условна дебелина. В повечето случаи, използвайки оборудване за дистанционно наблюдение, във връзка с измерването на дебелината на ледената покривка се определят някои произволни различими интервали на дебелината, както и нейните възрастови градации. Като правило се разграничават следните възрастови градации на ледената покривка: начална и нила (с дебелина h 250 cm).
Сред използваните дистанционни технически средства и методи за определяне на възрастовите градации на ледената покривка може да се отбележи следното:
1. Средства за наблюдение във видимия обхват на електромагнитния спектър на честотите (с дължини на вълните 380-760 nm). В този диапазон контрастът на наблюдаваните обекти се определя от стойностите на тяхното албедо и положението на слънцето. Използвайки сателитни изображения със средна разделителна способност, е възможно да се определят горните възрастови градации на леда през светлата част на денонощието при липса на облачност, ако размерите на хомогенните области на ледената покривка значително надвишават размерите на елементарните области на изображението [1]. В същото време точността на определяне на възрастовите градации на леда до голяма степен зависи от субективната оценка на получените изображения от експертен декодер.