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
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
10. Cán b h

9. 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 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
d ng đ

m đ t. T đó, đã xây

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
(đ n

c ng m đ u và đ t

i đ m t đ u, sau đó ch kho ng 10'

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

mđ td 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
t i khác nhau, phù h p v i th c t là đ
đ ng th i k t qu tính toán c ng đ

m đ t là nh nhau đ i v i các góc

m đ t không ph thu c vào góc t i c a Anten,

c so sánh v i các k t qu đo b ng ph

ng pháp kinh


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
v

ng d ng vi n thám siêu cao t n th đ ng xác đ nh đ

các bài gi ng

Tr

Vi t Nam

m đ t, có th s d ng cho

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

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 n tr

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

kh i c a l p ph th c v t, c th là 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 và các 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 lá cây

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

Ngày 03 tháng 9 n m 2015
Ng

ih

ng d n lu n án

Nghiên c u sinh


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

Supervisor

Date: September 3, 2015
PhD Student