Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Критерии идентификации строения и функциональных свойств почвенного профиля в георадиолокационных исследованиях с использованием георадара “Лоза-В”

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-80-106-128

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены вопросы установления значимых критериев идентификации строения почвенного профиля и некоторых функциональных его свойств при интерпретации радарограмм, полученных при георадиолокационном профилировании различных территорий геофизическим прибором “Лоза-В”. Помимо стандартного набора приемов первичной цифровой обработки радарограмм, построения временной развертки отраженного импульса по трассам зондирования и преобразования её в глубинную, предлагается широко использовать информацию об изменчивости динамических характеристик волнового поля в однородных средах. Информация включает выявление возмущений волнового поля (всплесков), установление точек дифракции (осей синфазности), соответствующих локальным горизонтам и объектам, расчет частотных характеристик распределения отраженных сигналов в почвенном профиле. Простой однородный слой имеет периодическую последовательность пиков в амплитудном спектре суммарного отражения от кровли до подошвы этого пласта. Изменчивость мощности почвенного горизонта рассчитывается через анализ локальных значений амплитудных максимумов отраженных импульсов на радарограмме. Процедура верификации почв, базирующаяся на сравнении реальных почвенных профилей и шаблонов в рамках конкретного классификатора, проводится с помощью статистических методов расчета полиномиальных функций значений амплитуды сигнала по его длительности. Статистическая обработка включает расчет средних значений, стандартных отклонений и частот распределения амплитуды сигналов, которые функционально связаны с мощностью слоя и количеством осцилляций сигналов. Показатели спектрального преобразования Фурье (частота, период, спектральная плотность), наряду с трендовыми характеристиками полиноминальных модуляций, становятся основными критериями при двухступенчатой идентификации почв. Несмотря на всю привлекательность спектрального преобразования Фурье, расчет трендовых моделей и проверка результатов их тождественности с шаблоном осуществляются по полевым данным буровых скважин и почвенных разрезов.

Об авторе

А. Я. Воронин
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия


Список литературы

1. Белобров В.П., Айдиев А.Я., Воронин А.Я., Куленкамп А.Ю. Оценка неоднородности почвенного покрова при полевом опыте по минимизации обработок // Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия. Курск, 2013. С. 14-18.

2. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Интерпретация данных георадиолокационных наблюдений // Разведка и охрана недр. 2001. № 3. С. 11-14.

3. Воронин А.Я., Пягай Э.Т., Белобров В.П., Айдиев А.Я., Куленкамп А.Ю. Георадарный метод изучения почвенного покрова (на примере типичных черноземов) // Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия. Курск, 2013. С. 33-38.

4. Денисов Р.Р., Капустин В.В. Обработка георадарных данных в автоматическом режиме // Геофизика. 2010. № 4. С. 76-80.

5. Дмитриев Е.А., Самсонова В.П., Рожков В.А. Об использовании теории случайных функций при изучении почвенного покрова // Вестник Моск. ун-та. Сер. Биология, почвоведение. 1974. № 3. С. 43-53.

6. Золотая Л.А., Калищева М.В., Хмелевской В.К. Возможности геофизических методов при изучении состава и структуры почвенного покрова // Разведка и охрана недр. 2004. № 5. С.47-50

7. Калинкевич А.А., Крылова М.С., Масюк В.М, Марчук В.Н. Использование георадара для исследования неоднородностей верхнего слоя почвы хвойного леса // Радиотехника. 2009. № 3.

8. Калинкевич А.А., Кутуза Б.Г., Крылова М.С. и др. Об опыте использования георадарных данных для интерпретации РЛИ, получаемых с помощью ИМАРК // Тр. 2-й Междунар. конф. “Акустооптичекие и радиолокационные методы измерений и обработки информации”. Суздаль, 2007. С. 9-16.

9. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.

10. Копейкин, В.В. Распространение электромагнитных импульсов в подземной среде: (электронный документ). (http://www.geo-radar.ru/articles/articles.php). 2012.

11. Любушкин А.А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М.: Наука, 2007. 228 с.

12. Методические рекомендации по применению георадаров при обследовании дорожных конструкций. Министерство транспорта Российской Федерации. М.: Росавтодор, 2003.

13. Подповерхностное зондирование с помощью геофизического комплекса “ЛОЗА”, “ЛОЗА-М” (поиск протяженных подземных сооружений) (методические рекомендации). М.: ВНИИЛМИ, 2012. 16 с.

14. Пягай Э.Т., Белобров В.П., Молчанов Э.Н., Сео Мунг Чул, Сон Йон Куи. Использование георадара в почвенных исследованиях // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2009. Вып. 64. С. 34-40.

15. Пягай Э.Т., Ильин Л.И., Морозов П.А. Мониторинг и прогноз агроэкологического состояния земель. М., 2013. 297 с.

16. Резников А.Е., Копейкин В.В., Морозов П.А., Щекотов А.Ю. Разработка аппаратуры, методов обработки данных для электромагнитного подповерхностного зондирования и опыт их применения // Успехи физических наук. 2000. № 5. С. 565-568.

17. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. М., 2008. 192 с.

18. Янковский К.П. Оценка диагностических возможностей систем георадарного зондирования природных и природно-антропогенных объектов. Автореф. … дис.. канд. тех. наук. М., 2005.

19. Fisher M. Ground-penetrating radar used to uncover misteries beneath our feet // Soil Horizons. 2013. Vol. 54. No. 6. P. 54.


Для цитирования:


Воронин А.Я. Критерии идентификации строения и функциональных свойств почвенного профиля в георадиолокационных исследованиях с использованием георадара “Лоза-В”. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2015;(80):106-128. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-80-106-128

For citation:


Voronin A.Y. Criteria for identification of the form and functional properties of the soil profile in georadiolocated studies by using georadar “Loza-B”. Dokuchaev Soil Bulletin. 2015;(80):106-128. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2015-80-106-128

Просмотров: 72


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)