Решение задач на тему: Литературный обзор. Инфракрасное излучение и способы его регистрации

Введение

Аэрокосмический дистанционный анализ земной поверхности с применением приборов, построенных на принципах функциональной электроники, начал развиваться еще с середины 60-х годов 20-го века в связи с исследованиями полупроводников и создания на их основе фотоприемников с узкой шириной пропускания. Но в России данная отрасль начала бурно развиваться только в последние десятилетия.

Основной целью моей дипломной работы является исследование возможностей функциональной полупроводниковой электроники, работающей в тепловом диапазоне, для оценки динамики температурного режима и влагосодержания тестовых материалов. Валидация метода оценки температуры дистанционными методами по результатам подспутниковых экспериментов.

В связи с чем, были поставлены следующие задачи:

Экспериментальная оценка корреляции температуры образцов по данным прямых и дистанционных измерений. Оценка уровня корреляции;

Выявление суточной динамики температуры материалов и сравнение с теоретическими данными;

Экспериментальное определение уровня связи между влагосодержанием материала и суммой радиометрических температур поверхности;

Оценка применимости радиометрических данных при решении прикладной задачи вычисления показателя пожарной опасности.

Результаты данного исследования имеют важное прикладное значение для усовершенствования технологии оценки уровня пожарной опасности лесных горючих материалов. В последние годы проблема резкого сокращения наземных метеостанций на территории России стоит очень остро, вследствие чего появляется сильная фрагментированности карт пожарной опасности. В тоже время, технологии использования дистанционной электроники для оценки влагосодержания проводников горения в настоящее время разработаны не достаточно. И на практике используется метод косвенной оценки по метеорологическим показателям. При этом, решив поставленные в данной работе задачи, можно подтвердить возможность использования аппаратуры радиометрического сканирования для дистанционного метода измерений требуемых параметров исследуемых объектов.

Оглавление

- Введение

- Литературный обзор

- Инфракрасное излучение и способы его регистрации

- Спутниковые радиометры

- Теория излучения в задачи теплообмена

- Прохождение излучения через атмосферу

- Материалы и методы

- Объекты исследования

- Используемая аппаратура

- Результаты и обсуждения

- Моделирование связи между температурой поверхности и приземного слоя воздуха

- Суточный ход температур

- Зависимость влагосодержания образца от радиометрической температуры поверхности

- Радиометрический метод оценки показателя пожарной опасности Заключение

- Список использованных источников

- Приложение А

Заключение

1. Проведены измерения температур различных по структуре материалов (искусственная поверхность - асфальт, природные поверхности - хвоя, мох) и температур приземного слоя воздуха при различных метеорологических условиях. Была произведена экспериментальная оценка корреляции этих величин;

2. При проведении натурных измерений была выявлена суточная динамика радиометрических температур тестовых поверхностей, которая описывается периодической функцией и имеет фазовое смещение максимума значений на два часа, относительно термодинамической температуры воздуха, обусловленный тепловой инертностью материалов;

. На основе экспериментальных данных дана оценка связи между показателем суммы радиационных температур материалов и их влагосодержанием в условиях стационарного процесса сушки, смоделированного в лабораторных условиях;

Список литературы

1. Китель Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Киттель. - М.: Наука, 2008. - 791 с.

. Ашкрофт Н. Физика твердого тела: в 2 т. / Н. Ашкрофт, Н. Мермин. - М.: Мир, 2009. - 399 с.

. Зиненко В.И. Основы физики твердого тела / В.И. Зиненко, Б.П. Сорокин, П.П. Турчин. - М.: изд-во Физико-математической литературы, 2001. - 336 с.

. Киселев В.Ф. Основы физики поверхности твёрдого тела / В.Ф. Киселев, С.Н. Козлов, А.В. Зотеев. - М.: изд-во Московского университета, 1999. - 284 с.

. Матвеев Л.Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы: учеб. пособие / Л.Т. Матвеев. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - 858 с.

. Коровин Г.Н. Авиационная охрана лесов / Г.Н. Коровин, Н.А. Андреев. - М.: Агропромиздат, 2008. - 223 с.

. Софронов М.А. Пирологическое районирование в таежной зоне / М.А. Софронов, А.В. Волокитина. - Новосибирск: Наука, 2011. - 205 с.

. Сухинин А.И. Оценка влагосодержания лесных горючих материалов по радиационной температуре / А.И. Сухинин, Е.И. Пономарев; ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. - Красноярск, 2008. - 28 с. - Деп. в ВИНИТИ 19.04.98, №1144-В98.

. Карслоу Дж. Теплопроводность твердых тел / Дж. Карслоу, Д. Егер. - М.: Наука, 1969. - 340 с.

. Шаскольская М.П. Кристаллография: учеб. пособие для втузов / М.П. Шаскольская. - М.: Высшая школа, 1984. - 376 с.

. Горелик С.С. Материаловедение полупроводников и диэлектриков: учеб. пособие для вузов / С.С. Горелик, М.Я. Дашевский. - М.: МИСиС, 2012. - 480 с.

. Маделунг О. Теория твердого тела / О. Маделунг. - М.: Наука, 1980. - 416 с.

. Павлов П.В. Физика твердого тела / П.В. Павлов, А.Ф. Хохлов. - М.: Высшая школа, 2010. - 494 с.

. Иванов-Есипович Н.К. Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры / Н.К. Иванов-Есипович. - М.: Высшая школа, 1979. - 205 с.

. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела / Л. Жирифалько. - М.: Мир, 1975. - 382 с.

. Давыдов А.С. Теория твёрдого тела / А.С. Давыдов. - М.: Наука, 1976. - 636 с.

. Ястребов Л.И. Основы одноэлектронной теории твёрдого тела (псевдопотенциалы) / Л.И. Ястребов, А.А. Канцельсон. - М.: Наука, 1981. - 320 с.

. Рис У.Г. Основы дистанционного зондирования / У.Г. Рис. - М.: Техносфера, 2009. - 336 с.

. Кондратьев К.Я. Радиационный баланс Земли / К.Я. Кондратьев. - Л.: Гидрометиздат, 2008. - 352 с.

. Будаговский А.И. Испарение почвенной влаги / А.И. Будаговский. - М.: Наука, 1964. - 315 с.

. Кашкин В.Б. Дистанционное зондирование земли из космоса. Цифровая обработка изображений / В.Б. Кашкин, А.И. Сухинин. - М.: Логос, 2001. - 264 с.

. Эпштейн М.И. Измерение оптического излучения в электронике / М.И. Эпштейн. - М.: Энергия, 1975. - 248 с.

. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники / Л.З. Криксунов. - М: Советское радио, 2008. - 400 с.

. Белов В.В. От физических основ, теории и моделирования к тематической обработке спутниковых изображений / В.В. Белов, С.В. Афонин. - Томск: изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2005. - 266с.

. Пономарев Е.И. Пространственная оценка пожарной опасности в лесу по условиям погоды / Е.И. Пономарев, А.И. Сухинин; ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. - Красноярск, 2008. - 32 с. - Деп. в ВИНИТИ 26.05.98, №1620-В97.

. Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов / Э.В. Конев. - Новосибирск: Наука, 1977. - 267 с.

. Зуев В.Е. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы: Т. 8. / В.Е. Зуев, В.В. Зуев. - М.: Гидрометеоиздат, 2012. - 232 с.

. Чандра А.М. Дистанционное зондирование и географические информационные системы / А.М. Чандра, С.К. Гош. - М.: Техносфера, 2009. - 312 с.

. Поморцев О.А. Лесные пожары: от мониторинга к прогнозу (на примере Якутии) / О.А. Поморцев, Л.А. Ведешин, А.А. Дальбинов // Исследование земли из космоса. - 2008. - №2. - С. 57-67.

. Соловьев В.И. Мониторинг температуры поверхности суши по данным геостационарных метеорологических спутников нового поколения / В.И. Соловьев, С.А. Успенский // Исследование земли из космоса. - 2009. - №3. - С. 79-89.