Effect of water content on brightness temperature and emissivity of soil for passive remote sensing applications

Other Title(s)

تأثير المحتوى المائي على درجة حرارة السطوع الانبعاثية من التربة و تطبيقها في الاستشعار عن بعد ذات النظم السلبية (غير الفعالة)‎

Author

Aziz, Falih Abd al-Hafiz

Source

Iraqi National Journal of Earth Sciences

Issue

Vol. 14, Issue 1 (30 Jun. 2014), pp.1-18, 18 p.

Publisher

University of Mosul College of Science

Publication Date

2014-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Earth Sciences, Water and Environment

Topics

Abstract AR

تم استخدام سلسلة من التجارب في هذه الدراسة التي تم التحكم بها مختبريا باستخدام منظومة معينة لقياس ثابت العزل (εr = ε1 – jε2) لعدة نماذج من التربة الرملة (من ساحل مدينة المرقب في ليبيا) كدالة لمحتوى الرطوبة عند حزمة X (التردد = 10.7 كيكاهرتز و الطول الموجي = 2.8 سم) و حزمة L (التردد = 1.4 كيكاهرتز و الطول الموجي = 21 سم) للموجات المايكروية.

إذ تم إعداد نموذج (model) الذي يصف و يقيم منظومة التربة-الماء-الهواء، ذلك أن تركيز الماء في التربة يؤثر على خاصية ثابت العزل، معرفة ثابت العزل للتربة ضروري و أساسي إذ يساعد في تفسير بيانات مقاييس الإشعاع المايكروية عن سطح الأرض.

تم حساب الانعكاسية و الانبعاثية عند زوايا مختلفة (5 إلى 90 درجة) في حالة الاستقطاب العمودي و الاستقطاب الأفقي و باستعمال البيانات المقاسة عن ثابت العزل.

و قد وجد أن الانبعاثية تقل بازدياد زاوية السقوط بالنسبة للاستقطاب الأفقي بينما تزداد بالنسبة للاستقطاب العمودي مع زيادة درجة السقوط إلى أن تصل زاوية بروستر (θm) و كذلك لوحظ أن زاوية السقوط عندما تصل زاوية بروستر انحدر قليلا عندما تزداد الرطوبة.

و تم حساب درجة حرارة السطوع لمحتوى الرطوبة للتربة لكلا الاستقطابين كدالة لدرجة الحرارة و ثابت العزل للتربة لعدة درجات من الرطوبة.

درجة حرارة السطوع للتربة الجافة و الرطبة تعتمد على الخواص الفيزيائية (ثابت العزل، الاستقطاب، و زاوية السقوط للموجات المايكرووية).

هذه الحقائق الأساسية مهمة جدا و يمكن اعتبارها كأجهزة تشخيصية للتنقيب عن أماكن وجود الماء في الصحراء.

Abstract EN

The relative complex dielectric constant (Ɛr = Ɛ1- jƐ2) of a number of sandy soil samples from the Markib seashore, in Libya has been measured as a function of moisture content at microwave frequency in the X-band (f = 10.7 GHz, λ = 2.8 cm) and L-band (f = 1.4 GHz, λ = 21 cm).

A knowledge of the complex dielectric constant of soils is essential in the interpretation of microwave airborne radiometer data of the Earth's surface.

The reflectivity and emissivity of smooth surface have been calculated in both polarizations at various nadir angles using the measured laboratory data.

It has been found that the emissivity decreases at larger angles of incidence for horizontal polarization, whereas it increases at vertical polarization with increasing incidence angle to a maximum at the Brewster angle.

It has also been observed that the incidence angle, at which the Brewster angle occurs, shifts toward grazing for higher percent moisture content.

The brightness temperature of dry and wet soil has been computed in both horizontal and vertical polarization mode as a function of physical temperature and dielectric constant of each soil with varying moisture content.

The brightness temperature of dry and wet soil depend on dielectric constant, physical properties, polarization and the angle of incidence of microwaves.

These facts are especially important and can be used as diagnostic tool for water prospecting in deserts.

American Psychological Association (APA)

Aziz, Falih Abd al-Hafiz. 2014. Effect of water content on brightness temperature and emissivity of soil for passive remote sensing applications. Iraqi National Journal of Earth Sciences،Vol. 14, no. 1, pp.1-18.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373651

Modern Language Association (MLA)

Aziz, Falih Abd al-Hafiz. Effect of water content on brightness temperature and emissivity of soil for passive remote sensing applications. Iraqi National Journal of Earth Sciences Vol. 14, no. 1 (Jun. 2014), pp.1-18.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373651

American Medical Association (AMA)

Aziz, Falih Abd al-Hafiz. Effect of water content on brightness temperature and emissivity of soil for passive remote sensing applications. Iraqi National Journal of Earth Sciences. 2014. Vol. 14, no. 1, pp.1-18.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373651

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix : p. 16

Record ID

BIM-373651