不同波长极化SAR数据水云模型森林生物量反演对比分析

【目的】水云模型(WCM)是一种采用SAR数据反演森林地上生物量(AGB)应用较为广泛的半经验模型,探索将不同波长、极化方式、极化信息等引入WCM,以期为提高森林AGB反演精度提供科学依据。【方法】本文以X、C、L、P波段多频极化SAR数据为数据源,首先将各波长各极化后向散射系数用于WCM进行森林AGB反演,对比其反演精度;接着采用极化分解分量构建地体散射比参数,并将其引入WCM发展为极化水云模型(PolWCM),同时对比分析其在X、C、L、P波段森林AGB的反演结果。【结果】(1)在X、C、L、P 4个波段中,除X波段外,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,精度均高于基于其他极化通道后向散射系数的反演结果;且长波长(L和P)的反演精度高于短波长(X和C)的反演精度。在L波段,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,R2和RMSE分别为0.46和18.00 t/hm2;P波段HV极化反演结果的R2和RMSE分别为0.43和21.18 t/hm2。(2)将极化信息以地体散射比的形式引入WCM,PolWCM模型在X、C、L、P各个波段均可提高反演精度,反演结果的RMSE值分别为24.90、24.71、17.70和18.08 t/hm2。【结论】采用WCM进行森林AGB反演具有极化、波长依赖性,其中将L波段HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演时精度最优;将极化信息以地体散射比的方式引入WCM,发展PolWCM,可以明显提高森林AGB的反演精度。

雷达波段对多极化SAR海面溢油检测极化特征参数的影响

多极化SAR数据海面溢油检测研究日益受到重视。本文研究不同波段极化SAR数据的海面溢油检测能力,为最大程度减小观测条件、环境因素等的影响,选取准同步获取的SIR-C/X多极化SAR数据。针对海面油膜、生物油膜和低风区疑似溢油现象,研究L波段和C波段的共极化相位差、一致性系数、极化熵、各向异性和平均散射角等极化特征对海面油膜以及不同海面暗斑现象的检测能力。研究结果表明:在海面溢油检测以及探测不同暗斑现象间差异方面,C波段总体优于L波段;L波段,极化分解特征各向异性参数优于共极化相位差和一致性系数;C波段,共极化相位差、一致性系数特征优于极化分解特征各向异性和极化熵,结合平均散射角特征有助于滤除生物油膜和低风区。

C和L波段SAR数据在填海新区的应用及特性分析

收集了35景C波段ENVISAR ASAR和20景L波段ALOS PALSAR数据,采用时间序列合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)分析技术获取了典型的填海新区-上海临港新区2007年~2010年间的沉降速率场。从空间、时间密度以及监测精度方面,对C和L波段的数据的形变估计结果进行对比,并进而讨论C波段和L波段数据在填海新区地表形变探测差异的原因以及数据在填海新区监测的特性。

用SIR-C航天飞机双频极化干涉雷达估计植被高度的方法研究

基于重复轨道航天飞机SIR-C的L和C波段极化干涉雷达数据,提出了一种将三阶段反演方法(Three-Stage Inversion)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法相结合的新的相位基植被高度估计方法.首先,基于L波段极化干涉数据,用三阶段反演方法获取植被覆盖地表下地形有效散射中心的相位;接着,基于C波段极化干涉数据,用ESPRIT算法估计植被冠层有效散射中心的相位;最后,对二者的相位差进行相位到高度的转换得到植被的高度.根据研究区域的实测林相数据,对该算法估计的植被高度结果进行了比较和验证,结果表明:该方法具有足够高的植被高度估计精度,如果能得到P和X波段的双频极化干涉雷达数据,该方法估计植被高度的精度将会得到进一步的提高.