Радиофизики ТГУ изучили диэлектрические характеристики свежесрезанной (живой) древесины и высушенной для промышленных целей (мертвой) в СВЧ-диапазоне и выяснили, что состояние дерева можно определить на расстоянии с помощью средств дистанционного зондирования. Это поможет в регулярно отслеживать экологическую ситуацию, составлять карты, вовремя очищать леса от сухостоя и предотвращать пожары.

Разработка электрофизической модели лесного полога и радара для сверхширокополосного зондирования проводились на радиофизическом факультете научной группой под руководством профессора Владимира Якубова.

С октября 2017 года по май 2018 года ученые дважды в месяц измеряли диэлектрические свойства образцов двух хвойных деревьев – сосны и ели – и двух лиственных – березы и лесной яблони – в СВЧ-диапазоне электромагнитного излучения. Материал они собирали в окрестностях Томска. Ранее, в 2014 году, радиофизики изучали образцы древесины, высушенной для промышленных целей на лесозаготовительном предприятии.

– Диэлектрическая проницаемость является «очень чувствительным» параметром при определении влажности материалов, в частности, природных – древесины и почв. От структуры волокон зависит способность поглощать и удерживать влагу, это влияет на диэлектрическую проницаемость, что, в свою очередь, позволяет определить вид и его состояние дистанционно, – рассказывает доцент РФФ Татьяна Кочеткова. – Мы получили влажностную зависимость для каждой породы дерева в «живом» и «мертвом» состоянии. Они заметно отличаются друг от друга, то есть на основании этих данных можно на расстоянии определить состояние деревьев в каком-то определенном районе, чтобы составлять наглядные карты, своевременно очищать леса и предотвращать пожары.

Кроме того, радиофизики проследили изменения влажности «живых» образцов древесины в связи со сменой сезонов. Как и ожидалось, влажность зависит от жизненного цикла дерева. С октября она постепенно уменьшается, в феврале начинает увеличиваться у хвойных, а в марте-апреле – у лиственных.

– Иногда повреждения леса от вредителей или болезней лучше видны с большого расстояния. Например, изменение цвета и структуры кроны дерева, если оно сохнет, более заметны при обзоре сверху, чем при осмотре в густом лесу. Благодаря дистанционному зондированию можно получить информацию об удаленных и труднодоступных участках лесного покрова и с меньшими затратами, чем при наземных обследованиях. Такое наблюдение проводится в оптическом, инфракрасном и микроволновом диапазоне длин волн. Микроволновый диапазон обладает одним важным преимуществом – измерения не зависят от облачности. Мониторинг можно осуществлять в режиме реального времени с поправкой на время для передачи и обработки большого количества информации, – добавила Татьяна Кочеткова.

Сейчас ученые совершенствуют и корректируют методику различения «живой» и «мертвой» древесины, по результатам будет выпущена публикация в научном журнале.

Исследование изменений климата является одной из ведущих тем Томского государственного университета. Вуз входит в несколько международных научных коллабораций, занимающихся этой тематикой. Кроме того, в ТГУ создан САЕ TSSW: Сибирский институт будущего – исследовательский центр, специализирующийся на изучении Сибири: климата, ландшафта, биоразнообразия, истории, культурного, научного и инновационного потенциала.

Источники

Метод ученых РФФ поможет выявить сухие деревья и предотвратить пожары
Томский государственный университет (tsu.ru), 05/07/2018
Метод ученых РФФ поможет выявить сухие деревья и предотвратить пожары
Радиофизический факультет ТГУ (rff.tsu.ru), 12/07/2018

Похожие новости

  • 09/08/2016

    В ТПУ разрабатывают систему автоматического обнаружения сбоев в работе организма

    ​Молодой ученый Томского политехнического университета (ТПУ) работает над системой автоматического контроля состояния здоровья с помощью фитнес-трекеров. После обнаружения сбоя система будет самостоятельно запускать электромагнитную терапию, которая будет способствовать нормализации работы организма  Система, разрабатываемая экспертом Полигона инженерного предпринимательства ТПУ Иваном Зерниным, состоит из двух элементов: фитнес-трекера и физиотерапевтического браслета.
    1047
  • 27/06/2018

    Томский УМНИК поможет больным с рассеянным склерозом

    ​Победитель конкурса УМНИК Фонда содействия инновациям (Фонд Бортника), аспирант кафедры неврологии и нейрохирургии СибГМУ Анастасия Семкина, разрабатывает алгоритм реабилитации пациентов с рассеянным склерозом с использованием очков дополненной реальности и смартфона.
    107
  • 16/04/2018

    Томские ученые приступили к реализациипроекта в области биоинженерии кости

    ​Исследователи ТГУ приступили к реализации крупного междисциплинарного проекта в области биоинженерии кости. Соисполнителями по проекту являются биологи, химики, медики, фармакологи и другие специалисты из научных центров России и зарубежья.
    164
  • 12/01/2018

    Цитируемые ученые ТПУ: самые медийные научные статьи 2017 года

    Всего, по данным отдела развития публикационной активности ТПУ, на конец 2017 года политехниками опубликовано 500 научных статей в журналах с импакт-фактором более 1, из них 421 — в журналах первого и второго квартилей (данные актуальны на 13 декабря 2017 года).
    469
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    1326
  • 17/02/2017

    В ТУСУРе разработали сервис для владельцев комнатных растений

    Студенты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники создают систему для удаленного наблюдения и ухода за комнатными растениями.С ее помощью возможно будет ухаживать за любимым растением, находясь в командировке или отпуске: наблюдать в онлайн-режиме и при необходимости корректировать "параметры ухода" из любой точки земного шара через веб-сервер.
    913
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    644
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    1467
  • 02/04/2018

    Ученые ТГУ исследовали экосистемы на побережье Египта

    ​Ученые Биологического института Томского государственного университета (БИ ТГУ) завершили третий этап исследования экосистем в районе будущей атомной станции "Эль Дабаа" в Египте, которая является одним из крупнейших зарубежных проектов госкорпорации "Росатом", сообщается на странице Сибирского химического комбината (СХК, "дочка" ГК "Росатом") в соцсети Facebook.
    202
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    482