Программа по курсу "Физические основы дистанционного зондирования" Для направления подготовки 511600 "



Скачать 50.31 Kb.
Дата27.10.2012
Размер50.31 Kb.
ТипПрограмма
ПРОГРАММА

По курсу “Физические основы дистанционного зондирования”

Для направления подготовки 511600 “Прикладные математика и физика”

Факультет: аэрофизики и космических исследований

Базовые кафедры: СУМГФ, РКК «Энергия» (управленцы), Институт океанологии РАН, Институт физики атмосферы РАН, МЧС

Кафедра: “Системы, устройства и методы геокосмической физики”.

Курс: IV

Семестры: 7,8

Лекции: 66 часов. Экзамен: 8 семестр

Практические занятия (семинары): 50 часов

Лабораторные работы: нет

Программу составил: д.ф.м.-н., профессор Кондранин Тимофей Владимирович

Программа обсуждена на заседании кафедры “Системы, устройства и методы геокосмической физики” (СУМГФ). “9” июня 2003 года.
Введение.

Основные направления применения дистанционных аэрокосмических методов для изучения атмосферы, поверхности Земли, морей и океанов. Общая характеристика методов дистанционного зондирования (ДЗ). Пассивные и активные методы ДЗ. Диапазоны электромагнитного спектра, используемые в задачах дистанционного зондирования.

Часть I. Основы теории лучистого переноса в сплошных неоднородных средах

  1. Феноменологический подход в теории лучистого переноса. Основные понятия. Законы излучения абсолютно черного тела. Методы расчета теплообмена излучением между поверхностями, имеющими произвольную ориентацию. Метод угловых коэффициентов.

  2. Уравнение переноса лучистой энергии для излучающей, поглощающей и рассеивающей среды. Гипотеза о локальном термодинамическом равновесии

  3. Перенос излучения с учетом поляризации. Параметры Стокса для простых волн. Эллипс поляризации. Матрица поворота. Частично поляризованный свет. Уравнение переноса излучения с учетом поляризации.

  4. Граничные условия для уравнения переноса лучистой энергии. Излучательные, поглощательные и отражательные характеристики нечерных поверхностей. Представления об оптических характеристиках природных образований.

  5. Оптические свойства излучающих, поглощающих и рассеивающих сред. Представления об оптических моделях земной атмосферы и природных вод.

  6. Спектральные коэффициенты поглощения. Поглощательные свойства газообразных сред. Структура спектра двухатомной молекулы. Колебательно-вращательная полоса молекулы. Диаграммы Фортра. Коэффициенты Эйнштейна. Интенсивность (сила) спектральной линии. Механизмы уширения спектральных линий. Лоренцевский и доплеровский контуры. Контур Фойгта.

  7. Коэффициент и индикатриса рассеяния. Молекулярное (релеевское рассеяние). Аэрозольное рассеяние. Основы теории Ми.

Часть 2. Прямая задача переноса излучения в системе “подстилающая поверхность-атмосфера”.


  1. Одномерная (плоско стратифицированная) модель переноса излучения. Альбедо однократного рассеяния. Спектральные функции пропускания и поглощения. Граничные условия для системы “подстилающая поверхность-атмосфера”.

  2. Решение уравнения переноса для чисто поглощающей среды в квадратурах. Решение задачи о расчете спектральных лучистых потоков. Интегральные экспоненты.

  3. Трансформация излучения в нерассеивающей среде. Особенности осреднения по спектру решения уравнения переноса. Эквивалентная ширина молекулярной колебательно-вращательной полосы. Эквивалентная ширина изолированной линии лоренцевского контура (однородный и неоднородный случаи). Функция Ладенбурга-Райхе.

  4. Методы интегрирования по спектру решения уравнения переноса для нерассеивающей среды. Полинейные методы. Модели полос. Регулярная и статистическая модели.

  5. Приближенные методы решения прямой задачи для нерассеивающей и рассеивающей сред. Диффузионное и эмиссионное приближения. Двухпараметрический метод Куртисса-Годсона.

  6. Решение уравнения переноса для поглощающей и рассеивающей среды в приближении однократного рассеяния. Задачи о расчете уходящего излучения в видимом диапазоне спектра в системе “гладкий океан-атмосфера” и яркости верхнего слоя “гладкого океана”.

  7. Распространение лазерного излучения в атмосфере. Основные процессы взаимодействия излучения со средой, используемые в лазерном ДЗ.

Часть 3. Обратные задачи дистанционного зондирования

  1. Уравнения лазерного ДЗ. Уравнения для рассеяния, дифференциального поглощения и флюоресцирующего объекта.

  2. Использование радиолокации в задачах ДЗ. Основное уравнение радиолокации. Принципы панорамной радиолокации и радиолокации бокового обзора. Принцип синтезирования апертуры.

  3. Постановка обратной задачи о термическом ДЗ атмосферы по измерениям интенсивности уходящего излучения в тепловом инфракрасном диапазоне спектра. Вывод основного уравнения. Сведение к интегральному уравнению Фредгольма I рода. Связь с другими обратными задачами математической физики.

  4. Физическая и математическая природа некорректности обратных задач, сводящихся к уравнению Фредгольма I рода. Роль гладкости ядра уравнения и ошибок измерений.

  5. Методы решения (регуляризации) некорректных задач. Интуитивная регуляризация. Метод Ямамото. Методы приближенного решения уравнения Фредгольма I рода. Метод оптимальной параметризации (Обухова). Метод А.Н. Тихонова. Метод статистической регуляризации.

Часть 4. Элементы геодинамики.

20. Простейшая модель радиационного баланса в системе «Солнце – планета Земля».

21. Уравнения многокомпонентной гидродинамики с учетом переноса лучистой энергии.

22. Задача о тепловой конвекции в поле силы тяжести. Качественное и строгое (задача Релея) решение. Адиабатический вертикальный градиент температуры в приземной атмосфере.

23. Задача о радиационном охлаждении плоского слоя.

24. Пи теорема. Задачи о сильном точечном взрыве и диффузии вихря в вязкой однородной жидкости.

Часть 5. Основы функционирования космических систем GPS.
Список рекомендуемой литературы

1.Чандрасекар Л. Перенос лучистой энергии. ИЛ.,М.,1953 г., главы 1и 2.

2. Пеннер С.С. Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов. ИЛ.,М.,1963 г.

3. Гуди Р. Атмосферная радиация. Мир. ,М., 1969 г.

4. Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде. Гостехиздат., 1951 г.

5. Малкевич М.С. Оптическое зондирование атмосферы со спутников. Наука., М.,1979 г.

6. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. Мир., М., 1987 г., главы 6,7,9 и 10.

7. Радиолокационные станции обзора Земли / Под ред. Кондратенкова Г.С.,- М.: Радио и связь, 1983 г.

  1. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / Под ред. Горяинова В.Т.,-М.: Сов.радио, 1972 г.







Похожие:

Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма по курсу "Проектирование оптико-электронных систем"" Для направления подготовки 511600 "Прикладные математика и физика"
Программа обсуждена на заседании кафедры “Системы, устройства и методы геокосмической физики” (сумгф)
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма по курсу "Физика фотоприемных устройств" Для направления подготовки 511600 "Прикладные математика и физика"
Программа обсуждена на заседании кафедры “Системы, устройства и методы геокосмической физики” (сумгф)
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconСовременные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса
Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма дисциплины Основы теории вероятностей для направления 080200. 62 Менеджмент подготовка бакалавра
Программа дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/ специальности [код направления подготовки и «Название направления...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconEarsc: представитель дистанционного зондирования в Европе «Наблюдение за Землей очень важно для общества»
В этой статье Пол Камун, председатель earsc, рассказывает о целях и деятельности организации, а также отвечает на вопрос, почему...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма по курсу Cтатистическая радиофизика для направления 511600 Прикладные математика и физика
Предельные случаи распределения Бернулли, распределение Пуассона. Время ожидания событий при законе Пуассона, нормальное (гауссово)...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма дисциплины «Письменная речь юриста»  для направления 030900. 62 «Юриспруденция» подготовки бакалавра Автор программы
Программа дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/ специальности [код направления подготовки и «Название направления...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/ специальности [код направления подготовки и «Название направления подготовки»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма учебной дисциплины «Практикум к базовому курсу арабского языка»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности...
Программа по курсу \"Физические основы дистанционного зондирования\" Для направления подготовки 511600 \" iconПрограмма дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/ специальности [код направления подготовки и «Название направления подготовки»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 035800. 62 «Фундаментальная...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org