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

Vo Thi Lan Anh, Doan Minh Chung, Ngo Tuan Ngoc, Research of soil moisture retrieaval algorithms for processing radiometry data, Comm... Kostov, B.I.Vichev, Application of passive micro

Trang 1

THÔNG TIN V LU N ÁN TI N S

1 H và tên nghiên c u sinh: Võ Th Lan Anh 2.Gi i tính: N

3 Ngày sinh: 04/02/1980 4 N i sinh: Hà N i

5 Quy t đ nh công nh n nghiên c u sinh: s 232 ngày 24/10/2011

6 Các thay đ i trong quá trình đào t o: Không

7 Tên đ tài lu n án: Nghiên c u các mô hình v t lý và ng d ng h ph k siêu cao

t n trong nghiên c u xác đ nh đ m đ t

8 Chuyên ngành: Quang h c 9 Mã s : 62 44 01 09

10 Cán b h ng d n khoa h c: H ng d n chính: PGS.TS Doãn Minh Chung

H ng d n ph : không

11 Tóm t t các k t qu m i c a lu n án:

- ã nghiên c u, phân tích các mô hình v t lý tính toán đ m đ t T đó, đã xây

d ng đ c mô hình phù h p nh t, bao g m mô hình phát x Fresnel đ tính toán h ng s

đi n môi và mô hình Wang-Schmugge đ tính toán đ m đ t Và nh đã 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 và 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, trong đó vi c t o ra 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 i đ m t đ u, sau đó ch kho ng 10' (đ n c ng m đ u và đ t tr ng thái đ ng nhi t) r i ti n hành đo nhi t đ phát x trong quá 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 là đi u r t quan tr ng, là 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 và 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 và b ng C Trong lu n án đã 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 đó l p ch ng trình tính toán đ m đ t d a trên các mô hình v t lý và 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 m đ t là nh nhau đ i v i các góc

t i khác nhau, phù h p v i th c t là đ m đ t không ph thu c vào góc t i c a Anten,

đ ng th i k t qu tính toán c ng đ c so sánh v i các k t qu đo b ng ph ng pháp kinh

Trang 2

đi n (khoan s y) g n trùng kh p, ch ng t s đúng đ n và tin c y c a ph ng pháp nghiên c u c ng nh c a các 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 tuy còn khiêm t n

m c đ nghiên c u c b n, nh ng là nghiên c u bài b n, chi ti t đ u tiên Vi t Nam

v ng d ng vi n thám siêu cao t n th đ ng xác đ nh đ m đ t, có th s d ng cho các bài gi ng Tr ng đ i h c v các mô hình và 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 các 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 các mô hình v t lý tính toán đ m đ t t i các

hi n tr ng th c t khác nhau (đ t t nhiên có đ g gh l n, có l p ph th c v t),

hi u ch nh sai s cho các 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 các k t qu c a lu n án đ xây d ng mô hình tính toán đ m sinh

kh i c a l p ph th c v t, c th là đ ng lúa n c T mô hình phát x c a đ i t ng này, k t h p v i vi c đo giám sát đ ng lúa n c và các tham s khí t 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 m sinh kh i c a tán lá cây

b ng phép đo c a ph k SCT h ng th ng lên tán lá cây (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.1-10

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 t, ng d ng vi n thám siêu cao t n th

đ ng trong giám sát đ m đ t vùng đ ng b ng sông H ng theo ch ng trình

Trang 3

V t lý k thu t và ng d ng, 13-16/10/2015, (T20, pp 65)

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 và ng d ng trong nghiên c u môi

tr ng, H i ngh c đi 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 ng d ng vi n thám siêu cao

công ngh và ng d ng” 16-17/12/2010.Tr 210-219

Ngày 03 tháng 9 n m 2015

Ng i h ng d n lu n án Nghiên c u sinh

Trang 4

INFORMATION ON DOCTORAL THESIS

1 Full name: Vo Thi Lan Anh 2 Sex: Female

3 Date of birth: 04/02/1980 4 Place of birth: Ha Noi

5 Admission decision number:

6 Changes in academic process: No

7 Official thesis title: Research of physical models and applications microwave

radiometer on study soil moisture

8 Major: optics 9 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 Agro-meteorology 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:

Trang 5

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: