SAR 系列第 6 部分:SAR 植被指数 — 快速参考表
1] Dipankar Mandal、Vineet Kumar、Debanshu Ratha、Subhadip Dey、Avik Bhattacharya、Juan M. Lopez-Sanchez、Heather McNairn 和 Yalamanchili S. Rao,《使用 sentinel-1 SAR 数据的双极化雷达植被指数监测作物生长》,《环境遥感》,第 247 卷,2020 年,1
正如归一化差值植被指数 (NDVI) 和增强型植被指数 (EVI) 等植被指数可以从多光谱光学遥感影像中获取一样,植被指数也可以从极化合成孔径雷达 (SAR) 影像中获取。这些指数由不同极化通道的测量值组合而成,能够增强估算或监测地表特征的灵敏度,同时减轻其他潜在影响。
论文 [1] 对一些基于 SAR 的植被指标进行了很好的回顾。文中提出了五种简单的极化指数。
雷达植被指数(RVI)
RVI 是交叉极化后向散射与所有极化后向散射总和之比,由 [2] 提出。该值在 0 到 1 之间归一化,光滑和裸露表面的值通常接近 0,而植被覆盖的景观则趋近于 1。该参数对植被生物量水平敏感 [2]。公式 (1) 仅适用于四极化 SAR 数据。

公式(1)
[3] 针对双极化 SAR 数据对该指数进行了修改,如下所示

公式(2)

图片来源[8]
冠层结构指数(CSI)
CSI 是衡量植被垂直结构与水平结构相对重要性的指标 [4]。以垂直树干和树枝为主的生态系统的 CSI 值往往高于以水平或近水平树枝为主的生态系统。

公式(3)
雷达森林退化指数(RFDI)
RFDI 是同极化和交叉极化后向散射的比率。它用于区分不同的植被类型并评估双反射机制的强度 [5] [6]。

等式(4)

图片来源[8]
生物量指数(BMI)
BMI 是衡量木质生物量相对于叶类生物量的相对量的指标 [4] [7]。

等式(5)
体积散射指数(VSI)
VSI 是冠层厚度或相对密度的指标 [4] [5]。

等式(6)
这些是文献中一些常用的指标。您可以阅读以下参考文献了解更多信息。SAR 图像像素受多种因素影响,例如植被结构和土壤湿度。解读这些指标的结果需要充分理解极化通道和散射机制。
参考
[1] Dipankar Mandal、Vineet Kumar、Debanshu Ratha、Subhadip Dey、Avik Bhattacharya、Juan M. Lopez-Sanchez、Heather McNairn 和 Yalamanchili S. Rao,《使用 sentinel-1 SAR 数据的双极化雷达植被指数监测作物生长》,《环境遥感》,第 247 卷,2020 年,111954,ISSN 0034–4257,Redirecting。
[2] Kim, YJ 和 J. van Zyl。2009 年。“利用极化雷达数据估算土壤湿度的时间序列方法。”《IEEE 地球科学与遥感学报》:IEEE 地球科学与遥感学会出版物,47 (8): 2519–2527,8 月。doi:10.1109/TGRS.2009.2014944。
[3] Melanie Trudel、François Charbonneau 和 Robert Leconte(2012 年),利用 RADARSAT-2 极化和 ENVISAT-ASAR 双极化数据估算农田土壤湿度,《加拿大遥感杂志》,38:4,514–527
[4] Kevin O. Pope、Jose M. Rey-Benayas、Jack F. Paris,《中美洲热带地区森林和湿地生态系统的雷达遥感》,《环境遥感》,1994 年第 48 卷第 2 期,第 205–219 页,ISSN 0034–4257,https://doi.org/10.1016/0034-4257(94)90142-2。
[5] Flora da Silva Ramos Vieira Martins、João Roberto dos Santos、Lênio Soares Galvão、Haron Abrahim Magalhães Xaud,ALOS/PALSAR 图像对亚马逊北部火灾森林退化的敏感性,国际应用地球观测和地理信息杂志,第 49 卷,2016 年,第 163-174 页,ISSN 1569–8432,Redirecting。
[6] Mitchard, Edward & Saatchi, Sassan & White, Lee & Abernethy, Katharine & Jeffery, Kathryn & Lewis, Simon & Collins, Murray & Lefsky, MA & Leal, Miguel & Woodhouse, Iain & Mier, P. (2011). 利用雷达和星载激光雷达测绘加蓬洛佩国家公园热带森林生物量:克服高生物量和持续云层问题。生物地球科学。8. 1–13. 10.5194/bg-9–179–2012。
[7] Pereira, Francisca & Kampel, M. & Cunha-Lignon, Marília. (2016). 基于相控阵L波段合成孔径雷达数据的巴西东南部红树林植被结构分析。《应用遥感杂志》。10. 10.1117/1.JRS.10.036021。
[8] Saatchi, Sassan. “用于绘制和监测森林生物量的 SAR 方法。”《SAR 手册:森林监测和生物量估算的综合方法》。Flores, A.、Herndon, K.、Thapa, R. 和 Cherrington, E. 编。NASA。DOI:10.25966/hbm1-ej07
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