Способ определения биомассы растительности

(51) 4 С 01 Н 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тельство СССР1/00.ектроника, 197964. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(46) 07.09.86. Бюл. У 33 . (1) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОМАССЫ РАСТИТЕЛЬНОСТИ(57) Изобретение относится к дистанционным способам контроля состояния растительных покровов. Упрощается и повышается точность измерений. Способ определения биомассы заключается в изМерении ее яркостной температуры Т в СВЧ-диапазоне на рабочей длине волны 1, определяемой из спектральной зависимости СВЧ-излучения растительности, и измерении температуры растительности Т. Цель достигается определением значения биомассы на эталонном участкеЯ . Из" 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 - К, ) С = 1, где К 1 - коэффициент, определяющий связь интегрального ослабления СВЧ-излучения в растительности с ее биомассой. Значение биомассы определяется по формуле ЯЯ 1 п (Т - Т)/(Т - Т).а1255905 2Величина т связана с биомассой растительности Я соотношениемИзобретение 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 следуюРЛ,Рл, 2 Гк-к 72 2(К - К ) ЧА, Л ЯПеред измерениями на контролируемом участке растительности проводят полив почвы контролируемого участка растительности до состояния полной полевой влагоемкости почвы, проводят измерение яркостной температуры Т ЯЛ и Т Л контролируе 2мого участка на рабочей и опорной длинах волн Л, и А и определяют значение биомассы растительности контролируемого участка растительности по формуле 30 Т- ТЯЛД=О,ЬЯД,Интенсивность радиотеплового излучения растительности характеризуется величиной яркостной температуры Т , которая для сомкнутой растительности есть т=т, В +т(1-р); где Тя - яркостная температура подстилающей растительности поверхности, Т - температура растительности, Р - коэффициент передачи растительности, количественно описывающий ослабление излучения подстилающей полверхности, 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 Я и температуру Т растительности. По спектральной зависимости интегрального ослабления СВЧ-излучения в данном типе растительности= К Я производят выбор рабочей и опорной длин волн, Л, и Л соответственно, из соотношения= КЛЧ (2)где К Л - коэффициент, зависящий оттипа и стадии вегетации растительности и длины волны Л . Зависимости КЛв настоящее время получены для колосовых, гороха, люцерны, кукурузы. О . Так как растительные покровы различных типов имеют выраженную спектральную зависимость интеграьногоослабления, это позволяет получитьзначение биомассы растительности пу тем измерения Т на двух длинах волнЛ иЛ 2 1т 7 -к) "20,1 2ЯЛ ЯЛ 1 (3)Из соотношения (3) может быть получено соотношение, определяющее длины волн Л, и Л , при которых погрешность определения биомассы растительности минимальна 2(К - К ) Я=1. (4)Л,Из равенства (4) следует, что выбор оптимальных длин волн зависитот измеряемой величины биомассы. Всвязи с этим перед измерениями выби рают эталонный участок, характеризующийся средним цля обследуемого массива значением биомассы растительности, и измеряют значение на этом участке. Затем выбирают длины волн Л, и Л40 из соотношения (4) с Я=Ч.Из соотношения (3) может быть получена оценка погрешности определения биомассы растительности2Й ЯВ соответстйии с ( 5), для получения минимальной погрешности определения биомассы растительности необходимо, чтобы величина 1 В Л. была мини 2мальной. Это условие определяет выбор3 1255 опорной длины П , обеспечивающей минимум значения К 1 в спектральной зазависимости " . Рабочая длина волнывыбирается из условия (4),Из соотношений (3) и (5) также следует, что измерения биомассы растительности возможно при условии, что я нЙЛ ТялПроведейные 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 фор- муле 2 О 2(К- К ) 0, = 1,определяют значение биомассы растительности по формуле1- ТяьЯ:Я пягде К 1 - коэффициент, определяющийсвязь интегрального ослабленияСВЧ-излучения в растительности сее биомассой. 1 Т Тя ТТ2(К;К) Т-Т3 Т-Т 25 Составитель Е.АдамоваТехред И.Ходанич Корректор С.Черни Редактор А.Шандор Заказ 4814/42 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, 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 4СВЧ-диапазоне на опорной длине волнь 1 1 , определяемой из спектральной2зависимости СВЧ-излучения растительности, и измерении температуры растительности Т, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения иповышения точности измерений, предварительно определяют значение биомассы растительности на эталонном участке Я з, производят полив контролируемого участка растительности до состояния полной полевой влагоемкостипочвы, а измерение яркостной темпе"ратуры на опорной длине волны 3 и дополнительно на рабочей длине волны 1 осуществляют на контролируемом участке растительности,причем.рабочую длину волны 1, выбирают изсоотношения