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层析SAR反演森林垂直结构参数现状及发展趋势 总被引：2，自引：1，他引：1
森林垂直结构参数反演是进行森林资源管理、森林蓄积量估算及全球碳循环研究的基础。层析合成孔径雷达TomoSAR(Tomography Synthetic Aperture Radar)是随着InSAR/Pol-InSAR技术的日益发展而产生的,更适用于森林垂直结构参数反演。本文首先介绍了TomoSAR的概念与实现方式:PCT(Polarization Coherence Tomography)、多基线干涉层析SAR MB-InTomoSAR(Multi-baseline Interferometric Tomographic SAR)、多基线极化层析SAR MBPolTomoSAR(Multi-baseline Polarization Tomographic SAR);概括了目前应用TomoSAR技术反演森林垂直结构参数的技术方法与信号模型等;论述了应用TomoSAR技术提取森林垂直结构参数的现状,最后分析了应用TomoSAR技术提取森林垂直结构参数可能的发展方向。 相似文献
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森林生物量是地表碳循环研究的重要组成部分,对其进行准确估测对区域乃至全球的森林状况和气候环境问题有重要意义.合成孔径雷达(SAR)以其独特的成像机制、全天候全天时的成像特点以及对森林冠层的穿透能力,在森林资源调查和森林制图研究领域发挥着巨大的作用.该文首先总结了林业上传统的森林生物量估测方法和基于光学遥感和激光雷达(LiDAR)数据的森林生物量估测方法;然后重点阐述了利用SAR后向散射(不同极化方式)、干涉相干性及极化干涉等信息进行森林生物量反演的方法;最后总结了利用SAR数据进行森林生物量估测的发展趋势. 相似文献
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森林地上生物量遥感反演方法综述 总被引：9，自引：0，他引：9
森林地上生物量反演对理解和监测生态系统及评估人类生产生活的影响有着重要作用,日益发展的遥感技术使全球及大区域的生物量估算成为可能。近年来,不同的遥感技术和反演方法被广泛用于估算森林生物量。本文首先总结了现有的全球及区域生物量产品及其不确定性,然后综述了3类方法在森林地上生物量遥感反演中的应用,即基于单源数据的参数化方法、基于多源数据的非参数化方法和基于机理模型的反演方法,阐述了各类反演方法的特点、优势及局限性。最后从机理模型研究、多源遥感数据协同、生物量季节变化研究和遥感数据源不断丰富4个方面对今后的生物量遥感反演研究进行了展望。 相似文献
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鄱阳湖是中国最大的淡水湖,也是国际重要湿地,对其生物量进行长期、定量研究有助于加深对区域乃至全球碳平衡的认识和理解。探讨了利用全极化Radarsat-2 C波段数据反演鄱阳湖湿地生物量的方法,改进了基于辐射传输理论的植被冠层散射模型,模拟了C波段湿地植被的后向散射特性;应用极化分解技术,增加了神经网络训练数据,并用后向反馈神经网络(BP)算法,反演了鄱阳湖湿地植被生物量。与野外实测生物量比较的结果表明:将改进的植被冠层散射模型和全极化分解得到的后向散射系数引入BP神经网络算法,能够有效降低生物量反演误差;全极化SAR数据在生物量反演中具有广阔的应用前景。 相似文献
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森林地上生物量的极化相干层析估计方法 总被引：2，自引：1，他引：1
基于微波的后向散射系数估计森林地上生物量(AGB)易受后向散射系数饱和的影响,而利用森林高度,根据生长方程估计AGB,却没有考虑和AGB密切相关的林分密度、树种组成、林层垂直分布等空间结构特征的作用,针对这些问题,提出一种基于极化相干层析(Polarization Coherence Tomography,PCT)技术的AGB估计方法。基于德国宇航局(DLR)机载SAR系统(ESAR)获取的特劳斯坦(Traunstein)试验区L-波段极化干涉SAR(PolInSAR)数据,通过对具有不同AGB水平的典型林分的相对反射率函数曲线的分析,定义了9个与AGB具有相关性的特征参数。然后基于20个林分的实测AGB数据,以林分尺度上这9个特征参数的平均值为自变量,以实测林分平均AGB为因变量,采用逐步回归分析法构建了AGB估测模型,并对该模型进行评价,对影响模型估计精度的因素进行分析,结果表明,由PCT提取的相对反射率函数特征参数对AGB很敏感,充分利用相对反射率函数信息可提高AGB估计精度。 相似文献
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利用合成孔径雷达(SAR)遥感数据可以有效地估测平均树高、生物量、蓄积量等森林生物学参数。但是遥感数据精度易受SAR系统不确定性因素的影响,造成森林参数反演精度降低甚至异常。遥感系统的全链路模拟可以将遥感过程的各类影响因素解耦,获取大量具有指定参数特征的遥感数据,有利于对不确定性因素单独或联合分析。建立了SAR三维森林场景全链路模拟模型,基于E-SAR样地参数及数据验证了模型的有效性,并以森林高度反演这一典型的林业应用为对象,定量分析了运动补偿残余相位误差这一典型的SAR系统不确定性因素对反演精度的影响程度,得到了残余相位误差与高度反演RMSE测量结果之间的关系曲线。 相似文献
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结合机载、星载激光雷达对GLAS(地球科学激光测高系统)光斑范围内的森林地上生物量进行估测,并利用MODIS植被产品以及MERIS土地覆盖产品进行了云南省森林地上生物量的连续制图。机载LiDAR扫描的260个训练样本用于构建星载GLAS的森林地上生物量估测模型,模型的决定系数(R2)为0.52,均方根误差(RMSE)为31Mg/ha。研究结果显示,云南省总森林地上生物量为12.72亿t,平均森林地上生物量为94Mg/ha。估测的森林地上生物量空间分布情况与实际情况相符,森林地上生物量总量与基于森林资源清查数据的估测结果相符,表明了利用机载LiDAR与星载ICESatGLAS结合进行大区域森林地上生物量估测的可靠性。 相似文献
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机器学习算法在森林地上生物量估算中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
森林地上生物量是森林生产力的重要评价指标,对其进行高效监测对维持全球碳平衡和保护生态系统具有重要意义。本文首先基于冠层高度模型数据,通过分水岭分割算法得到单木冠幅边界;然后在单木冠幅范围内提取23个LiDAR变量,结合佩诺布斯科特试验森林的87组实测数据,利用随机森林和支持向量机建立森林地上生物量估算模型;最后对样地模型估算的结果进行了比较,讨论了预测结果及其精度。结果表明:本文选用的随机森林模型和支持向量机模型在估算森林地上生物量的应用中获得了较高的精度;并且,随机森林模型在基于机载雷达数据估测森林地上生物量中的估算精度更高,模型泛化能力更强,制图精度也更好,具有更好的适用性。 相似文献
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机载LiDAR数据估算样地和单木尺度森林地上生物量 总被引：2，自引：0，他引：2
利用机载激光雷达点云数据,结合大量实测单木结构信息,分别从样地和单木尺度估算了森林地上生物量AGB。首先,利用局部最大值单木提取算法提取了每个样地内的单木结构参数,并针对样地和单木尺度分别计算了一组激光雷达变量。然后,利用激光雷达变量和地上生物量及其两者的对数形式,从样地和单木尺度分别构建了估算模型。最后,针对两种尺度估算过程中存在的不确定性进行了详细讨论。结果表明:(1)样地和单木尺度模型估算的森林地上生物量与地面实测值都具有明显的相关性,且对数模型估算效果要优于非对数模型;(2)样地尺度模型估算效果(R2=0.84,rRMSE=0.23)明显优于单木尺度模型(R2=0.61,rRMSE=0.46);(3)按树木类型分别进行估算可以提高单木地上生物量的估算精度;(4)不论是样地还是单木尺度地上生物量估算都存在一定的不确定性,与样地尺度相比,单木尺度估算过程的不确定性更大,这种不确定性主要来自单木识别过程。 相似文献
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作为有源系统 ,合成孔径雷达(SAR)具有全天候、全天时工作能力 ,可在不同的微波频段 ,不同极化状态下得到地面目标的高分辨率图像 ,广泛地应用于地形测绘、地质勘探、防灾减灾 ,农林生产和海洋研究等各个领域。合成孔径雷达干涉测量技术 (InSAR)是利用合成孔径雷达的相位信息 ,提取地表的三维信息和高程变化信息的一项技术。它能获取高精度的地形信息 ,同时还可以监测地球陆地表面和冰雪表面的微小变化 ,监测的时间间隔从几天到几年 ,可以获得全球高精度的 (毫米级 )、高可靠性(全天时、全天候 )地表变化的信息。由于其可以直接从空中测… 相似文献
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Assessing changes in the above ground biomass and carbon stocks of Lidder valley,Kashmir Himalaya,India 总被引：1，自引：0，他引：1
The changes in the land use and land cover (LULC), above ground biomass (AGB) and the associated above ground carbon (AGC) stocks were assessed in Lidder Valley, Kashmir Himalaya using satellite data (1980–2013), allometric equations and phytosociological data. Change detection analysis of LULC, comprising of eight vegetation and five non-vegetation types, indicated that 6% (74.5 km2) of the dense evergreen forest has degraded. Degraded forest and settlement increased by 20 and 52.8 km2, respectively. Normalized difference vegetation index was assessed and correlated with the field-based biomass estimates to arrive at best-fit models for remotely sensed AGB estimates for 2005 and 2013. Total loss of 1.018 Megatons of AGB and 0.5 Megatons of AGC was estimated from the area during 33-year period which would have an adverse effect on the carbon sequestration potential of the area which is already facing the brunt of climate change. 相似文献
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随着计算机技术的发展，实时成像处理器技术的成熟，不但处理数据量越来越大，而且对成像质量要求也越来越高，实时成像处理中需要有自动聚焦算法。但是由于实时成像处理器的特殊结构和实时性要求，需要算法的计算量不能太大、不能太不确定。因此并不是所有的算法都适合用于实时处理。
主要介绍Map Drift算法的原理和实现步骤以及在实时成像处理器中的应用。文中对适合于实时成像处理器中应用的公式进行了推导，得到频域二次相位误差系数和相关峰位置的线性关系，并利用该关系在频域进行相位补偿，有效缩减迭代次数。利用一种插值来计算相关峰位置的方法，消除了离散化计算相关峰位置所带来的量化误差的影响，并在迭代过程中改进二次相位误差系数和相关峰位置关系的系数，对减少迭代次数，提高估计精度有一定帮助。最后给出仿真结果，验证算法的正确性。 相似文献
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Accurately estimating the spatial distribution of forest aboveground biomass (AGB) is important because of its carbon budget forms part of the global carbon cycle. This paper presented three methods for obtaining forest AGB based on a forest growth model, a Multiple-Forward-Mode (MFM) method and a stochastic gradient boosting (SGB) model. A Li-Strahler geometric-optical canopy reflectance model (GOMS) with the ZELIG forest growth model was run using HJ1B imagery to derive forest AGB. GOMS-ZELIG simulated data were used to train the SGB model and AGB estimation. The GOMS-ZELIG AGB estimation was evaluated for 24 field-measured data and compared against the GOMS-SGB model and GOMS-MFM biomass predictions from multispectral HJ1B data. The results show that the estimation accuracy of the GOMS-MFM model is slightly higher than that of the GOMS-SGB model. The GOMS-ZELIG and GOMS-MFM models are considerably more accurate at estimating forest AGB in arid and semiarid regions. 相似文献
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雷达遥感六十年：四个阶段的发展 总被引：1，自引：2，他引：1
雷达遥感问世60年来已经历了4个阶段的发展,其在对地观测中的作用正日益凸显,已经广泛应用于不同领域。4个阶段分别是单波段单极化阶段,多波段多极化阶段,极化和干涉阶段,以及以双/多站或星座、高时序高分宽幅、3维成像为代表的新阶段。本文结合作者长期在雷达遥感领域的研究经历,总结和回顾了雷达遥感的阶段发展和具有里程碑式的代表性技术;从观测技术、数据处理和应用角度阐述了新阶段雷达遥感的发展趋势,以及雷达遥感与人工智能和大数据结合的思考;最后着眼未来,介绍了月基雷达对地观测平台的前瞻性研究。 相似文献
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研究了一种基于雷达后向散射特性,从单张星载高分辨率SAR影像提取建筑物高度的方法。该方法通过检测建筑物二次散射强度,同时获取目标方位角、入射角等参数以及相关介质特性等信息,根据后向散射几何光学模型估算建筑物高度。实验验证了对于相当一部分典型建筑物都能够获得较为理想的高程估计值,进而证明了该方法提取建筑物高度的可行性和有效性。 相似文献
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Accurate estimation of forest aboveground biomass (AGB) using remote sensing is a requisite for monitoring, reporting and verification (MRV) system of the United Nations Programme on Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation. However, attaining high accuracy remains a great challenge in the diverse tropical forests. Among available technologies, l-band Synthetic Aperture Radar (SAR) estimates AGB with reasonably high accuracy in the terrestrial tropical forests. Nevertheless, the accuracy is relatively low in the mangrove forests. In this context, the study was carried out to model and map AGB using backscatter coefficients of Advanced Land Observing Satellite-2 (ALOS-2) Phased Array l-band SAR-2 (PALSAR-2) in part of the restored mangrove forest at Mahakam Delta, Indonesia. PALSAR-2 data was acquired with image scene observation during the peak low tide on 30 July 2018 from Japan Aerospace Exploration Agency. The forest parameters namely tree height and diameter at breast height were measured from 71 field plots in September-October 2018. The parameters were used in mangrove allometry to calculate the field AGB. Finally, HV polarized backscatter coefficients of PALSAR-2 were used to model AGB using linear regression. The model demonstrated a comparatively high performance using three distinct methods viz. independent validation (R2 of 0.89 and RMSE of 23.16 tons ha−1), random k-fold cross validation (R2 of 0.89 and RMSE of 24.59 tons ha−1) and leave location out cross validation (LLO CV) (R2 of 0.88 and RMSE of 24.05 tons ha−1). The high accuracy of the LLO CV indicates no spatial overfitting in the model. Thus, the model based on LLO CV was used to map AGB in the study area. This is the first study that successfully obtains high accuracy in modeling AGB in the mangrove forest. Therefore, it offers a significant contribution to the MRV mechanism for monitoring mangrove forests in the tropics and sub-tropics. 相似文献
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Synthetic Aperture Radar (SAR) texture has been demonstrated to have the potential to improve forest biomass estimation using backscatter. However, forests are 3D objects with a vertical structure. The strong penetration of SAR signals means that each pixel contains the contributions of all the scatterers inside the forest canopy, especially for the P-band. Consequently, the traditional texture derived from SAR images is affected by forest vertical heterogeneity, although the influence on texture-based biomass estimation has not yet been explicitly explored. To separate and explore the influence of forest vertical heterogeneity, we introduced the SAR tomography technique into the traditional texture analysis, aiming to explore whether TomoSAR could improve the performance of texture-based aboveground biomass (AGB) estimation and whether texture plus tomographic backscatter could further improve the TomoSAR-based AGB estimation. Based on the P-band TomoSAR dataset from TropiSAR 2009 at two different sites, the results show that ground backscatter variance dominated the texture features of the original SAR image and reduced the biomass estimation accuracy. The texture from upper vegetation layers presented a stronger correlation with forest biomass. Texture successfully improved tomographic backscatter-based biomass estimation, and the texture from upper vegetation layers made AGB models much more transferable between different sites. In addition, the correlation between texture indices varied greatly among different tomographic heights. The texture from the 10 to 30 m layers was able to provide more independent information than the other layers and the original images, which helped to improve the backscatter-based AGB estimation. 相似文献