logo

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт физического материаловедения

Сибирского отделения Российской академии наук
►►►

Годовой отчет, представляемый в Комиссию, созданную для проведения конкурса по поддержке полевых стационаров (станций) институтов СО РАН:


1. Общие сведения.

1.1. Название стационара, институт, год создания:

Радиофизический научный стационар «Хурумша», Институт физического материаловедения СО РАН, год создания: 1988.

1.2. Руководитель стационара, контактное лицо:

к.ф-м.н. Доржиев Баир Чимитович, Очиров Олег Николаевич.

1.3. Контактный адрес (почтовый, тел., факс, E-mail):

670047, г. Улан-Удэ, Сахъяновой, 8., ИФМ СО РАН,
тел: (3012)433841,
факс: (3012)433224,
e-mail: dir@ipms.bscnet.ru,    oleg_och@ipms.bscnet.ru


2. Местонахождение стационара и социально-бытовые условия.

2.1. Адрес стационара:

Республика Бурятия, Иволгинский район, с. Хурумша, стационар «Хурумша».

2.2. Картографическая схема (географические координаты по GPS):

Географические координаты: 51°37’ N 106°59’ E.

2.3. Занимаемая площадь (самого стационара и отдельно исследуемой территории):

Занимаемая площадь: 1,2 Га.

2.4. Транспортные коммуникации (возможность проезда):

Транспортные коммуникации: Маршрутный автобус: пл. Банзарова (г. Улан-Удэ)- с. Хурумша.

2.5. Жилье, электроэнергия, обеспеченность водой, отопление, питание, санитарно-гигиенические возможности, связь и т.п.:

Два помещения (жилой дом – 33 кв.м. и производственно-лабораторный корпус 56 кв.м.), автономное водоснабжение (скважина глубиной 34 метра), электроэнергия, печное отопление.


3. Использование стационара в научных исследованиях.

3.1. Направления исследований, проводимых на стационаре:

- проведение испытаний и снятия характеристик, новых антенно-фидерных систем в УКВ-СВЧ диапазонах, проведения сезонных измерений отражающих и рассеивающих характеристик подстилающей поверхности, включая лесные среды, почвенный покров и т.п., а также подспутниковых калибровочных работ.

3.2. Лабораторно-производственные помещения:

корпус 56 кв.м.

3.3. Приборное оснащение (перечень оборудования), краткая характеристика параметров:

- Наносекундный твердотельный радар, несущая частота 10 ГГц, длительность импульса 10 нс, частота повторения импульсов 5 кГц, пиковая мощность 40 Вт.

- Георадар «ОКО-2», диапазон 10-2000 МГц, глубина зондирования до 20 м, комплект приемо-передающей аппаратуры на частотах 1,4 5,3 и 9,375 ГГц.

3.4. Участие в выполнении проектов фундаментальных исследований СО РАН, РАН, международных и общероссийских программах (название проекта с указанием периода реализации проекта, кратко - задачи исследования на стационаре):

  1. Интеграционный проект СО РАН № 111 «Сейсмичность и структура очаговых зон землетрясения Байкальской рифтовой зоны» (2012 - 2014 гг.);
  2. Договор с ОАО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем (ОАО «Российские космические системы»), опытно-конструкторская работа «Разработка автоматизированных программных средств создания базовых продуктов ДЗЗ на основе радиолокационной информации;
  3. Проект РФФИ 12-07-31188 «Разработка технологии комплексирования спутниковой радарной спекл- и дифференциальной интерферометрии для оценки динамики движения земных покровов»;
  4. Проект РФФИ № 12-05-98062-р_сибирь_a «Оценка влажности почв Республики Бурятия и её изменений на основе данных микроволнового дистанционного зондирования Земли из космоса»;
  5. международная дендрохронологическая экспедиция совместно с ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», Институтом леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, лабораторией древесно-кольцевых исследований Аризонского университета (США) и БИП СО РАН.

3.5. Значимые научные достижения, полученные с использованием наблюдений, проводимых на стационаре (со ссылками на важнейшие публикации за последние 3-5 лет)

  • Очиров О.Н., Доржиев Б.Ч., Базаров А.В. Результаты использования короткоимпульсной системы контроля лесной среды // Ползуновский вестник. 2011. № 3/1. С. 162–168.,
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н. Определение эффективной проводимости леса в УКВ диапазоне // Изв. ВУЗов. Физика. 2010. № 11. С.57–65.,
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н., Базаров А.В., Дарижапов Д.Д. Радиотомография лесных сред на основе короткоимпульсной // Журнал радиоэлектроники. 2010. № 10. С.501–510.,
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н., Базаров А.В., Дарижапов Д.Д. Экспериментальные результаты короткоимпульсной локации лесных сред // Журнал радиоэлектроники. 2010. № 10. С.486–500,
  • Доржиев Б.Ч., Кирбижекова И.И., Цыдыпов Б.З., Очиров О.Н. Оценка биомассы лесной среды по радарным данным // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 3. С.83–90,
  • Очиров О.Н., Доржиев Б.Ч., Базаров А.В. Исследования лесных сред методами наносекундной радиолокации // Естественные и технические науки. 2010. № 2. С.96–97.
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н., Климов А.И. Метод оценки УЭПР природных объектов в Х-диапазоне // Ползуновский вестник. 2012. №2/1. С. 200-203.
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н. Исследование отражающих свойств лиственного леса на частоте 10 ГГц // Вестник Бурятского государственного университета, 2012, №3, с. 172-175.
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н., Ослабляющие свойства лиственного леса на частоте 10 ГГц // Известия вузов. Физика, 2012, №5/1, с. 104-108.
  • Доржиев Б.Ч., Очиров О.Н. Обратная задача радиотомографии леса // Известия вузов. Физика. 2012, №8/2, с. 268-269.
  • Dorjiev B.Ch., Ochirov O.N. Extinction properties of a deciduous forest at a frequency of 10 GHz// Russian physics journal, Vol. 55, No6, November, p.712-717

3.6. Научная часть годового отчета, представляемого в Комиссию, созданную для проведения конкурса по поддержке полевых стационаров (станций) институтов СО РАН

а) Определены сезонные вариации коэффициента погонного ослабления для лиственного леса на частоте 10 ГГц. В ходе выполнения НИР выявлена высокая проникающая способность короткоимпульсного излучения в лесную среду, что не характерно для традиционной радиолокации. Оценка ослабляющих свойств лесных сред проведена на основе прямых измерений с использованием наносекундного радара. В качестве объекта исследования был выбран участок березового леса средней плотности. Коэффициент ослабления γ имеет ярко выраженный сезонный ход и меняется в достаточно широких пределах. В состоянии покоя наблюдается наименьшие значения γ порядка 0,4 дБ/м. С наступлением фазы весеннего сокодвижения, приводящей к изменению электрических параметров древесины, отмечается увеличение γ до 0,9 дБ/м, совпадающего с фазой интенсивного сокодвижения, и обратный спад до начальных значений. С началом роста листьев следует повторное увеличение ослабления сигнала за счет дополнительного поглощения волн непосредственно в самой листве. В этот период ослабление сигнала максимально и согласно данным измерений составляет 1,25 дБ/м. Таким образом, выявлена зависимость ослабления сигнала от фенологического состояния леса, что должно учитываться в электродинамических моделях лесных сред.

б) Проведена оценка коэффициентов обратного рассеяния от лесных сред различных типов в Х-диапазоне. Разработана методика определения коэффициента обратного рассеяния, учитывающая параметры измерительной установки и геометрию задачи. При проведении экспериментальных работ в условиях пересеченной местности учитывались оптимальные условия, обеспечивающие минимальные погрешности измерений. Проведена дополнительная калибровка системы на уголковых отражателях, что позволило получить значения удельной ЭПР объектов. В осеннее время наблюдается увеличение отраженного сигнала по сравнению с данными летних измерений, то есть наличие листвы и травяного покрова приводит к уменьшению отраженного сигнала. Для смешанного типа леса при данных углах места сезонные отличия практически не проявляются. Результаты исследований направлены на повышение достоверности интерпретации спутниковых данных в Х-диапазоне.

в) Предложен подход к определению горизонтальной структуры древостоя методом СКИРЛ, результатом которой является его двумерное радиолокационное изображение (томограмма).

При проведении экспериментов на реальных участках леса с плотностью порядка 0,04 д/м-2 среднее расстояние между деревьями составляет более 3 метров, что вполне достаточно для радиотомографии леса. Основой для такого подхода является высокая разрешающая способность по дальности, характерная для СКИРЛ.


4. Вовлеченность стационара в процесс научного взаимодействия и подготовку кадров.

4.3. Проведение учебных практик.

В работах принимали участие сотрудники лаборатории, соисполнители интеграционного проекта РФФИ, а также дипломники ВСГТУ (Кафедра «Электронных Вычислительных систем»). В научно-исследовательских работах участвовало 28 человек, из них:

  • докторов наук - 2
  • кандидатов наук - 10
  • работников с высшим образованием - 23
  • дипломников - 2
  • студентов - 2

7. Фотогалерея

sigma
sigma

 

sigma
sigma

 

sigma
sigma

 

sigma
sigma

 

sigma
sigma

 

sigma
sigma
sigma

 

sigma
sigma

 

sigma
sigma

 



RAN SO RAN RFFI ФАНО RSF HBC Sib-Science News