Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms
In order to identify the origin of the effect of anomalously narrowly-directional backscattering of radio waves (ANDBR) of the X-band in desert areas, the work describes a complex analysis of many years of research in the Sahara desert regions. According to the results of the analysis, which was car...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/226 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Institution
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-226 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
uajuacgovua-article-2262023-06-04T23:29:50Z Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms Моделювання радіолокаційного розсіювання еоловими формами рельєфу пустель Matweev, Oleksandr Velichko, Sergey Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery radar remote sensing desert monitoring anomalously narrowly-directional backscattering sand electrified layer радіолокаційне дистанційне зондування моніторинг пустелі аномально вузькоспрямоване зворотне розсіювання піщаний наелектризований шар In order to identify the origin of the effect of anomalously narrowly-directional backscattering of radio waves (ANDBR) of the X-band in desert areas, the work describes a complex analysis of many years of research in the Sahara desert regions. According to the results of the analysis, which was carried out using the SAR radar data of the Envisat-1 satellite, results of contact measurements, weather conditions and taking into account modern theories, the characteristics of the scattering of radio waves by the aeolian landforms of the desert were modeled. A new model of anomalous backscatter is proposed, according to which the main scatterer towards the radar is a grid formed by the wind from electrified saltons and reptons at a height of 2–3 cm from the surface and repeating the landform of ripples and barchans. The new model made it possible to explain the main features of experimental studies of the ANDBR effect. Namely: the dependence of the normalized radar cross-section (NRCS) of the researched terrain on the near-surface wind speed up to 10 m/s with opposite directions of the wind and radar survey vectors, as well as with their mutual azimuthal deviation of ±45 degrees. By using the new model, satellite monitoring of the near-surfacelayer moisture of the Earth desert regions at 3 cm and 5.6 cm radio wave length swith radar viewing angles is proposed. З метою виявлення походження ефекту аномально вузькоспрямованого зворотного розсіювання радіохвиль (АВЗРР) СМ-діапазону у пустельних районах в роботі описаний комплексний аналіз багаторічних досліджень ділянок пустелі Сахари. За результатами аналізу, який виконувався із застосуванням радіолокаційних даних РСА супутника «Envisat-1», результатів контактних вимірів, погодних умов та з урахуванням сучасних теорій, виконано моделювання особливостей розсіювання радіохвиль еоловим рельєфом пустелі. Запропоновано нову модель аномального зворотного розсіяння, за якою головним розсіювачем у бік радіолокатора є решітка, що сформована вітром з наелектризованих сальтонов та рептонов на висоті 2–3 см від поверхні і повторює рельєф брижів та барханів. Нова модель дозволила пояснити головні особливості експериментальних досліджень ефекту АВЗРР. А саме: залежність ефективної поверхні розсіювання радіохвиль досліджуваним рельєфом від швидкості приповерхневого вітру до 10м/с при зустрічних напрямах векторів вітру і радіозондування поверхні, а також при їх взаємному азимутальному відхиленні на ±45град. За використанням нової моделі запропоновано супутниковий контроль вологості при поверхневого шару пустельних районів Землі на довжинах радіохвиль 3см і 5.6см з кутами огляду . Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2023-04-03 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/226 10.36023/ujrs.2023.10.1.226 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 10 No. 1 (2023); 4-10 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 10 № 1 (2023); 4-10 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 10 № 1 (2023); 4-10 2313-2132 en https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/226/241 Copyright (c) 2023 Ukrainian journal of remote sensing |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-04T23:29:50Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
radar remote sensing desert monitoring anomalously narrowly-directional backscattering sand electrified layer |
| spellingShingle |
radar remote sensing desert monitoring anomalously narrowly-directional backscattering sand electrified layer Matweev, Oleksandr Velichko, Sergey Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| topic_facet |
radar remote sensing desert monitoring anomalously narrowly-directional backscattering sand electrified layer радіолокаційне дистанційне зондування моніторинг пустелі аномально вузькоспрямоване зворотне розсіювання піщаний наелектризований шар |
| format |
Article |
| author |
Matweev, Oleksandr Velichko, Sergey Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery |
| author_facet |
Matweev, Oleksandr Velichko, Sergey Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery |
| author_sort |
Matweev, Oleksandr |
| title |
Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_short |
Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_full |
Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_fullStr |
Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_full_unstemmed |
Modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_sort |
modeling of radar scattering by aeolian desert landforms |
| title_alt |
Моделювання радіолокаційного розсіювання еоловими формами рельєфу пустель |
| description |
In order to identify the origin of the effect of anomalously narrowly-directional backscattering of radio waves (ANDBR) of the X-band in desert areas, the work describes a complex analysis of many years of research in the Sahara desert regions. According to the results of the analysis, which was carried out using the SAR radar data of the Envisat-1 satellite, results of contact measurements, weather conditions and taking into account modern theories, the characteristics of the scattering of radio waves by the aeolian landforms of the desert were modeled. A new model of anomalous backscatter is proposed, according to which the main scatterer towards the radar is a grid formed by the wind from electrified saltons and reptons at a height of 2–3 cm from the surface and repeating the landform of ripples and barchans. The new model made it possible to explain the main features of experimental studies of the ANDBR effect. Namely: the dependence of the normalized radar cross-section (NRCS) of the researched terrain on the near-surface wind speed up to 10 m/s with opposite directions of the wind and radar survey vectors, as well as with their mutual azimuthal deviation of ±45 degrees. By using the new model, satellite monitoring of the near-surfacelayer moisture of the Earth desert regions at 3 cm and 5.6 cm radio wave length swith radar viewing angles is proposed. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/226 |
| work_keys_str_mv |
AT matweevoleksandr modelingofradarscatteringbyaeoliandesertlandforms AT velichkosergey modelingofradarscatteringbyaeoliandesertlandforms AT bychkovdmytry modelingofradarscatteringbyaeoliandesertlandforms AT ivanovviktor modelingofradarscatteringbyaeoliandesertlandforms AT tsymbalvalery modelingofradarscatteringbyaeoliandesertlandforms AT matweevoleksandr modelûvannâradíolokacíjnogorozsíûvannâeolovimiformamirelʹêfupustelʹ AT velichkosergey modelûvannâradíolokacíjnogorozsíûvannâeolovimiformamirelʹêfupustelʹ AT bychkovdmytry modelûvannâradíolokacíjnogorozsíûvannâeolovimiformamirelʹêfupustelʹ AT ivanovviktor modelûvannâradíolokacíjnogorozsíûvannâeolovimiformamirelʹêfupustelʹ AT tsymbalvalery modelûvannâradíolokacíjnogorozsíûvannâeolovimiformamirelʹêfupustelʹ |
| first_indexed |
2025-07-17T11:22:46Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:22:46Z |
| _version_ |
1850411177545302016 |