Способ определения биомассы растительности

Способ определения биомассы растительности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к дистанционным способам контроля состояния растительных покровов. Упрощается и повьшается точность измерений. Способ определения биомассы заключается в измерении ее яркостной температуры Т„ в СВЧ-диапазоне на рабочей длине волны , определяемой из спектральной зависимости СВЧ-излучения растительности, и измерении температуры растительности Т. .Цель достигается определением значения биомассы на эталонном участке Q. Из мерение яркостной температуры на рабочей длине волн h и дополнительно на опорной длине волны А, осуществляют на контролируемом участ ке растительности. Опорную длину волны выбирают из соотношения 2(К - - К ) РЗ где Кд - коэффициент, опреДеляющий связь интегрального ослабления СВЧ-излучения в растительности с ее биомассой. Значение биомассы определяется по формуле Q Q, In (Т - Т, )/(Т-Т, ). (Л INP сд ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 01 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 !

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 39)2665/24-09 (22) 2().06.85 (46) 07.09.86. Бюл. Р 33 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (72) А,А.Чухланцев и A,М.Шутко (53) 621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó )85)42, кл. G 0) J 1/ОО.

Радиотехника и электроника, 1979, т. 24, У 2, с. 256-264. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОМАССЫ

РАСТИТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение относится к дистанционным способам контроля состояния растительных покровов. Упрощается и повышается точность измерений. Способ определения биомассы заключает„„SU„„1255905 А 1 ся в изМерении ее яркостной температуры Т» в СВЧ-диапазоне на рабочей длине волны ), определяемой из спектральной зависимости СВЧ-излучения растительности, и измерении температуры растительности Т. Цель достигается определением значения биомассы на эталонном участке Я . Иэ

Э мерение яркостной температуры на рабочей длине волн 3 и дополнительно на опорной длине волны 3 осуществляют на контролируемом участке растительности. Опорную длину волны выбирают из соотношения 2(К 1 — K> ) Q = 1, где K коэффициент, 1 определяющий связь интегрального осЗ лабления СВЧ-излучения в растительности с ее биомассой. Значение биомассы определяется по формуле Я

С:

Я 1п (Т вЂ” Т„„)/(T - T» ) . х !

1255905 2

Величина л. связана с биомассой растительности Q соотношением

Изобретение относится к дистанционным способам контроля состояния растительных покровов и может применяться для дистанционного определения величины зеленой массы сельскохозяйственной растительности.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности измерений.

Способ определения биомассы растительности заключается в следуюph3 1 рЛ, 21К„-К 7

2 2

2(к -к ) q

А, л, э

Перед измерениями на контролируемом участке растительности проводят полив почвы контролируемого участка растительности до состояния полной полевой влагоемкости почвы, проводят измерение яркбстной температуры T ) и Т„2l контролируеЯ 2 мого участка на рабочей и опорной длинах волн Л, и А и определяют значение биомассы растительности контролируемого участка растительности по формуле

Г- Т яй„ !

Я=О,Ь лЛ й, Интенсивность радиотеплового излучения растительности характеризуется величиной яркостной температуры

Т, которая для сомкнутой растительности есть л

p:= Г, (l) т„=т, р +т(-р); где Т11 — яркостная температура подстилающей растительности поверхности, Т вЂ” температура растительности, P — коэффициент передачи растительности. количественно описывающий ослабление излучения подстилающей пол верхности, 1 — интегральное ослабление СВЧ-излучения в растительности. щем.

На сельскохозяйственном массиве, на котором предполагается проводить измерения биомассы растительности, выбирают эталонный участок, характеризующийся средним значением биомассы растительности для массива.

На эталонном участке измеряют биомассу Q и температуру Т растительности. По спектральной зависимости интегрального ослабления СВЧ вЂ излучения в данном типе растительности 1 = К -Q производят выбор рабо.) чей и опорной длин волн, 1, и и соответственно, из сботношения = кh Q (2) где К вЂ” коэффициент, зависящий от типа и стадии вегетации растительности и длины ВОлны Я ° ЗаВисимОсти К в настоящее время получены для колосовых, гороха, люцерны, кукурузы. !

О . Так как растительные покровы различных типов имеют выраженную спектральную зависимость интегра,.ьного ослабления, это позволяет получить значение биомассы растительности пу15 тем измерения Т на двух длинах волн лл и Л2

q х7Г -к„) "

2 ял, Яй, (3)

Из соотношения (3) может быть по25 лучено соотношение, определяющее длины волн й, и и, при которых по грешность определения биомассы растительности минимальна

2(к — к ) q= 1 (4)

Л, Из равенства (4) следует, что выбор оптимальных длин волн зависит от измеряемой величины биомассы. В связи с этим перед измерениями выби35 рают эталонный участок, характеризующийся средним „цля Обследуемого массиВа значением биомассы растительности, и измеряют значение на этом участке. Затем выбирают длины волн й, и Я

40 из соотношения (4) с Я=Я

Из соотношения (3) может быть получена оценка погрешности определения биомассы растительноСти

2 2 рЛ т-т )

В соответстйии с (5), для получе55 ния минимальной погрешности определения биомассы растительности необходимо, чтобы величина р й. была мини"2 мальной. Это условие определяет выбор

3 1255 опорной длины h, обеспечивающей минимум значения К в спектральной зая зависимости " . Рабочая длина волны выбирается из условия (4).

Из соотношений (3) и (5). также следует, что измерения биомассы растительности возможно при условии, что

n n яЛ Тя л

Проведейные экспериментальные исследования показывают, что указанное условие выполняется в СВЧ-диапазоне для почв, увлажненных до состояния полной полевой влагоемкости почвы (ППВ). В связи с этим проводят полив почвы контролируемого участка растительности до состояния ППВ.

Величина оиомассы растительности определяется расчетным путем по формуле

20 2(К„- К1) = 1, 1 определяют значение биомассы растительности по формуле

1- )ял

@=а,е т-T „ я где К 1 — коэффициент, определяющий связь интегрального ослабления

СВЧ-излучения в растительности с ее биомассой.

Т ТЯЬ тт (К -К„) т-т,„з т-т„„

Составитель E.Àäàìoâà

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор А.Шандор

Заказ 4814/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

Способ определения биомассы растительности, заключающийся в измерении ее яркостной температуры Т в

905 4

СВЧ-диапазоне на опорной длине волны 1, определяемой из спектральной

2 зависимости СВЧ-излучения раститель— ности, и измерении температуры растительности Т, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, предварительно определяют значение биомассы растительности на эталонном участQ 3 производят полив контролируемого участка растительности до состояния полной полевой влагоемкости почвы, а измерение яркостной темпе" ратуры на опорной длине волны 1 и дополнительно на рабочей длине волны 1 осуществляют на контролируемом участке растительности, причем. рабочую длину волны А, выбирают из соотношения