ої поверхні: з зони яскраво-вираженого мохово-соснового лісу (МСЛ) і з зони березового лісу (БЛ) розміром 15х15см. (Малюнок 7).
Малюнок 7 - Тестовий зразок горючого матеріалу
В останній частині роботи для обробки були взяті дані про яркостной температурі поверхні з супутника, а також дані з наземною метеостанції.
2.2 Використовувана апаратура
Портативний радіометр. Тепловізор FLIR InfraCAM
Для проведення експериментів з валідації методу оцінки радіометричної температури і вологовмісту тестових матеріалів нами був узятий портативний радіометр FLIR InfraCAM (Додатки А. Малюнок 1). Даний прилад за принциповою схемою не відрізняється від радіометрів, використовуваних на супутниках, що дозволяє нам застосовувати його при кореляційних дослідженнях.
Широкий спектральний діапазон (від 7,5 до 13 мкм.) приладу дозволяє вимірювати температури від - 10 ° C до + 350 ° C. Чутливість складає 0,1 ° С. Вимірювання температури проводиться у фіксованій точці в середині зразка. Миттєве поле зір становить 3,7мм при відстані до детектируемого об'єкта 1м. і кутах огляду 25 ° x 25 °.
Формування інфрачервоного зображення об'єкта відбувається за рахунок матриці, побудованої на основі неохолоджуваного мікроболометрів, виконаного на оксиді ванадію (VOx), з роздільною здатністю в 120 на 120 пікселів і розташованої в фокальній площині приладу.
Через можливість ручного регулювання коефіцієнта випромінювання від 0,1 до 1,0 можна з легкістю проводити вимірювання температури різних за своєю структурою поверхонь, таких як: природні горючі матеріали, асфальт, метал, та ін.
Метеостанції KESTREL 3000
При визначенні метеорологічних параметрів, у тому числі: температури повітря, вологості повітря, швидкості вітру, нами була використана портативна метеостанція KESTREL 3000. Можливості виміру:
· Швидкість вітру: від 0,4 м/с до 40 м/с, з кроком в 0,1 m/s; довірчий інтервал - 3%
· Температура: від - 29 до 70 ° C з кроком в 0,1 ° C; довірчий інтервал - 0,3 ° C
· Вологість: від 5 до 95% з кроком в 0,1%; довірчий інтервал - 3%
спектрорадіометрії MODIS
При оцінці ППО радіометричним методом були оброблені знімки, отримані зі спектрорадіометра MODIS, станція прийому даних з цього апарата розміщений в Екологічному корпусі Інституту лісу ім. В.Н. Сукачова СО РАН.
Інструмент MODIS вивчає атмосферні, океанські процеси та процеси, пов'язані з Земний поверхнею. Це включає вивчення: температури поверхні (землі і океану), цвітіння океанів, глобальної рослинності, характеристик хмар, снігових покривів, і температурних профілів і профілів вологості.
MODIS - спектрорадіометр пасивного типу, несе 490 датчиків, розміщених у 36 спектральних смугах, які охоплюють видимий і інфрачервоний діапазон довжин хвиль в межах від 0,412 мкм до 14,235 мкм. Дві з смуг мають просторовий дозвіл 250 м, п'ять смуг мають дозвіл в 500 м, а решта спектральні смуги мають - 1000 м. Сигнали кожного каналу мають 12-бітове квантування. Зйомка здійснюється за рахунок використання безперервного обертання двостороннього скануючого дзеркала, з періодом обертання 20,3 оберти на хвилину (тобто одна сторона дзеркала переміщається на 360 градусів кожні 1,477 секунди).
3. Результати та обговорення
3.1 Моделювання зв'язку між температурою поверхні і приземного шару повітря
Система оцінки пожежної небезпеки (ПО) в нашій країні базується на комплексному метеорологічному показнику В.Г.Нестерова, що враховує опади, температуру і вологість повітря. Однак невеликий радіус екстраполяції даних і рідкісна мережу метеостанцій принципово не дозволяє відновити необхідну просторовий розподіл як полів рідких опадів, так і температури повітря певних територій, а отже, створити детальну карту пожежної небезпеки. В якості альтернативного методу запропоновано використовувати дані дистанційного супутникового зондування.
У ході експерименту були проведені вимірювання радіометричних температур поверхні полігонних зразків безконтактним способом і термодинамічних температур повітря над ними.
Рисунок 8 - Тестова майданчик №1 (штучний матеріал - асфальт)
В якості тестового зразка для вимірювань був обраний асфальт. Досліджувана майданчик знаходиться під прямим сонячним випромінюванням і нагрівається протягом усього часу вимірювань. Як ми можемо бачити (Малюнок 8), температура поверхні і температура повітря над нею сильно відрізняються, але в той же час...
