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利用光學和SAR資料的進行森林量測和製圖

SAR資料可以全天候對研究區域進行拍攝,可作為光學遙感的有力補充。本例子就是利用RapidEye影像和PALSAR資料進行森林量測,獲得如森林範圍、針葉林範圍、蓄積量、樹高、胸徑等資訊。

如下圖為基本處理流程,RapidEye影像在ENVI中完成,PALSAR資料利用SARscape處理。


圖1:基本流程圖

  如下圖為Rapid Eye處理後的鑲嵌結果,成像時間為2010年6~8月,西邊部分由於雲量較大,進行了裁剪處理。




圖2:RGB:R/G/NIR合成顯示

  如下圖為Rapid Eye製圖結果,亮綠色為落葉林和草原的分佈,暗綠色為針葉林分佈。

圖3:Rapid Eye製圖結果

  如下圖為ALOS PALSAR-1 雙極化(Fine Beam Dual-FBD)鑲嵌影象,成像時間為2009年8月,資料經過了地理編碼、定標為後向散射係數等處理。


圖4:RGB:HH、HV、HH/HV組合顯示

   如下圖為ALOS PALSAR-1 FBD森林製圖結果,從SAR影象中提取森林分佈區域。

圖5:暗綠色:森林區

如下圖為進一步的分類結果,將森林區劃分為針葉林區和非針葉林區,圖上紅色小點為野外調查點。


圖6:亮綠色:非針葉林,暗綠色:針葉林


圖7:區域性放大,亮綠色:非針葉林,暗綠色:針葉林

如下圖為HV後向散射係數(σ)與森林生物物理引數關係,後向散射係數與蓄積量、樹高和胸徑都有較高的相干性,可以建立估算模型。但是後向散射係數與生物量相關性較低。最終只能利用HV的後向散射係數估算蓄積量、樹高和胸徑。




圖8:HV後向散射係數(σ)與森林生物物理引數關係

 

圖9:森林蓄積量估算結果(m3/ha)

圖10:樹高估算結果(m)


圖11:胸徑-DBH 估算結果(cm)