Nghiên cứu các mô hình vật lý và ứng dụng hệ phổ kế siêu cao tần trong nghiên cứu xác định độ ẩm đất

THÔNG TIN V LU N ÁN TI N S H tên nghiên c u sinh: Võ Th Lan Anh 2.Gi i tính: N Ngày sinh: 04/02/1980 N i sinh: Hà N i Quy t đ nh công nh n nghiên c u sinh: s 232 ngày 24/10/2011 Các thay đ i trình đào t o: Không Tên đ tài lu n án: Nghiên c u mô hình v t lý ng d ng h ph k siêu cao t n nghiên c u xác đ nh đ m đ t Chuyên ngành: Quang h c 10 Cán b h Mã s : 62 44 01 09 ng d n khoa h c: H H ng d n chính: PGS.TS Doãn Minh Chung ng d n ph : không 11 Tóm t t k t qu m i c a lu n án: - ã nghiên c u, phân tích mô hình v t lý tính toán đ d ng đ m đ t T đó, xây c mô hình phù h p nh t, bao g m mô hình phát x Fresnel đ tính toán h ng s n môi mô hình Wang-Schmugge đ tính toán đ m đ t Và nh ki m ch ng, k t qu nghiên c u c a lu n án phù h p v i k t qu đo đ c b ng ph ng pháp đo truy n th ng - ã xây d ng ng d ng thành công quy trình th c nghi m ng d ng ph k siêu cao t n đo nhi t đ phát x c a đ t, vi c t o khu đ t tr ng, làm s ch b m t, đ p nh cho đ t m n, san ph ng b m t đ t, t (đ n c ng m đ u đ t i đ m t đ u, sau ch kho ng 10' tr ng thái đ ng nhi t) r i ti n hành đo nhi t đ phát x trình đ t khô d n đ l y d li u đ a vào mô hình v t lý tính toán đ m đ t u r t quan tr ng, đóng góp khoa h c m i c a lu n án - ã ti n hành nhi u đ t đo th c nghi m t i Vi n HLKHCNVN t i Trung tâm Khí t ng Nông nghi p đ ng b ng B c B , Hoài c s d ng Ph k siêu cao t n b ng L, b ng X b ng C Trong lu n án s d ng d li u đo c a ph k b ng L đ đ a vào mô hình tính toán đ - m đ t ã xây d ng đ c thu t toán, t l p ch ng trình tính toán đ mđ td a mô hình v t lý s li u th c nghi m c a ph k siêu cao t n - K t qu tính toán theo mô hình cho th y, đ t i khác nhau, phù h p v i th c t đ đ ng th i k t qu tính toán c ng đ m đ t nh đ i v i góc m đ t không ph thu c vào góc t i c a Anten, c so sánh v i k t qu đo b ng ph ng pháp kinh n (khoan s y) g n trùng kh p, ch ng t s đ n tin c y c a ph ng pháp nghiên c u c ng nh c a ph k SCT 12 Kh n ng ng d ng th c ti n: K t qu nghiên c u c a lu n án khiêm t n m c đ nghiên c u c b n, nh ng nghiên c u b n, chi ti t đ u tiên v ng d ng vi n thám siêu cao t n th đ ng xác đ nh đ gi ng Tr Vi t Nam m đ t, có th s d ng cho ng đ i h c v mô hình b n ch t v t lý c a vi n thám SCT th đ ng, v nguyên lý ho t đ ng c a ph k SCT, v quy trình đo đ m đ t b ng ph k siêu cao t n 13 Các h ng nghiên c u ti p theo: - Ti p t c nghiên c u xây d ng mô hình v t lý tính toán đ m đ t t i ng th c t khác (đ t t nhiên có đ g gh l n, có l p ph th c v t), hi n tr hi u ch nh sai s cho phép quan tr c đ m đ t b ng ph k SCT nh ng vùng r ng l n b ng vi n thám hàng không - ng d ng k t qu c a lu n án đ xây d ng mô hình tính toán đ kh i c a l p ph th c v t, c th đ ng lúa n m sinh c T mô hình phát x c a đ i t này, k t h p v i vi c đo giám sát đ ng lúa n c tham s khí t ng ng nông nghi p khác, có th xây d ng mô hình xác đ nh n ng su t lúa - Nghiên c u phát tri n mô hình v t lý xác đ nh đ b ng phép đo c a ph k SCT h m sinh kh i c a tán ng th ng lên tán (đ tài h p tác v i Vi n HLKH Bungari giai đo n 2015-2016) 14 Các công trình công b liên quan đ n lu n án: Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, K.G Kostov, B.I.Vichev, Development of the C band radiometer and use it for sea surface temperature research in Viet Nam, Comm Phys, Vol 25, No.2 (2015), pp.110 Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, Research of soil moisture retrieaval algorithms for processing radiometry data, Comm Phys, Vol 25, No.3 (2015) Võ Th Lan Anh, Doãn Minh Chung, Ngô Tu n Ng c, Mai Th H ng Nguyên, Hu nh Xuân Quang, inh Ng c đ ng giám sát đ chu n hóa/ ki m đ nh đ t, ng d ng vi n thám siêu cao t n th m đ t vùng đ ng b ng sông H ng theo ch ng trình m đ t toàn c u c a NASA, H i ngh toàn qu c v V t lý k thu t ng d ng, 13-16/10/2015, (T20, pp 65) Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, K.G Kostov, B.I.Vichev, Application of passive microwave remote sensing on research of soil moisture and sea surface temperature, Proceeding of the first VAST-BAS workshop on science and technology, 12/2014 pp25-30 Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Kosta Gergiev, Boris Iliev Vichev Thi t k ch t o ph k siêu cao t n b ng X ng d ng nghiên c u môi tr ng, H i ngh c n t toàn qu c l n th 6-VCM 2012 p118 Doan Minh Chung, Vo Thi Lan Anh, Ngo Tuan Ngoc, Vu Trung Kien, Bui Quang Huy, Application of the microwave radiometer for research and monitoring of the soil moisture, The six VAST-AIST workshop- Hanoi, June 18-19/2012 (Abstracts, p11) Doan Minh Chung, Vo Thi Lan Anh, Vu Trung Kien, Bui Quang Huy, Nguyen Van S n, Nguyen Thanh Long 2010 t n th đ ng xác đ nh đ ng d ng vi n thám siêu cao m l p ph th c v t che ph H i th o”Khoa h c công ngh ng d ng” 16-17/12/2010.Tr 210-219 Ngày 03 tháng n m 2015 Ng ih ng d n lu n án Nghiên c u sinh INFORMATION ON DOCTORAL THESIS Full name: Vo Thi Lan Anh Sex: Female Date of birth: 04/02/1980 Place of birth: Ha Noi Admission decision number: Changes in academic process: No Official thesis title: Research of physical models and applications microwave radiometer on study soil moisture Major: optics Code: 62 44 01 09 10 Supervisors: Doan Minh Chung 11 Summary of the new findings of the thesis - Have studied, analyzed physical models of soil moisture determination Then, have built the most suitable model, including Fresnel emission model to calculate dielectric constant and Wang-Schmugge model to calculate soil moisture As a result, the research results of the thesis conform to the measurement results using the traditional method - Have built and successfully applied the empirical process using radiometer to measure emission temperature of soil It is carried out as follows: create an empty land, clean its surface, crush for fine soil, level ground surface, saturate with water for about 10 minutes (for complete absorption, isotherm status), then measure emission temperature to put data into physical models to determine soil moisture This not only plays a very important role but also make new findings of the thesis - Many empirical measurements have been conducted by the Space Technology Institute, Vietnam Academy of Science and Technology and North Delta Agrometeorology Center, Hoai Duc, which uses L-, X-, C-band radiometer In this thesis, L-band spectrometer has been utilized for determination of soil moisture - An algorithm is formed, so a method of soil moisture calculation is built based on physical models and empirical data of the radiometer - The model-based calculation has shown that soil moisture is equal in different angles of incidence, in line with the fact that soil moisture doesn’t depend on the incident angle of the antenna Also, such calculation results are closely equivalent to those of classical method (dry drilling), reflecting the accuracy and reliability of the research method as well as of the radiometer 12 Paratical applicability, if any: Although the thesis’s findings are limited, it is the first research on the application of passive microwave remote sensing to the determination of soil moisture, which has been methodically and specifically conducted in Vietnam and can be used for lectures about the models and the physical nature of passive microwave remote sensing, the operating principle of radiometer and the processes of soil moisture measurement using radiometer 13 Further research directions, if any - Continue to study the establishment of physical models to calculate soil moisture at different fields (natural soil is mostly rough, covered with vegetation), the error correction allows observation of soil moisture by radiometer with Aerospace Remote Sensing in large areas - The application of the thesis’s results is to build a model for computation of soil moisture for vegetable matter, namely wet fields Based on the emission model, measurement of wet fields and other agriculturally meteorological parameters, a model of yield computation can be built - Research and develop the physical model on determination of biomass moisture of foliage by radiometer (with the cooperation of the Bulgarian Academy of Sciences in period 2015-2016) 14 Thesis-related publications: Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, K.G Kostov, B.I.Vichev, Development of the C band radiometer and use it for sea surface temperature research in Viet Nam, Comm Phys, Vol 25, No.2 (2015), pp.110 Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, Research of soil moisture retrieaval algorithms for processing radiometry data, Comm Phys, Vol 25, No.3 (2015) Võ Th Lan Anh, Doãn Minh Chung, Ngô Tu n Ng c, Mai Th H ng Nguyên, Hu nh Xuân Quang, inh Ng c đ ng giám sát đ chu n hóa/ ki m đ nh đ t, ng d ng vi n thám siêu cao t n th m đ t vùng đ ng b ng sông H ng theo ch ng trình m đ t toàn c u c a NASA, H i ngh toàn qu c v V t lý k thu t ng d ng, 13-16/10/2015, (đã đ c ch p nh n đ ng) Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, K.G Kostov, B.I.Vichev, Application of passive microwave remote sensing on research of soil moisture and sea surface temperature, Proceeding of the first VAST-BAS workshop on science and technology, 12/2014 pp25-30 Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Kosta Gergiev, Boris Iliev Vichev Thi t k ch t o ph k siêu cao t n b ng X ng d ng nghiên c u môi tr ng, H i ngh c n t toàn qu c l n th 6-VCM 2012 p118 Doan Minh Chung, Vo Thi Lan Anh, Ngo Tuan Ngoc, Vu Trung Kien, Bui Quang Huy, Application of the microwave radiometer for research and monitoring of the soil moisture, The six VAST-AIST workshop- Hanoi, June 18-19/2012 (Abstracts, p11) Doan Minh Chung, Vo Thi Lan Anh, Vu Trung Kien, Bui Quang Huy, Nguyen Van S n, Nguyen Thanh Long 2010 t n th đ ng xác đ nh đ ng d ng vi n thám siêu cao m l p ph th c v t che ph H i th o”Khoa h c công ngh ng d ng” 16-17/12/2010.Tr 210-219 Supervisor Date: September 3, 2015 PhD Student