Измерение высоты деревьев с помощью спутниковой группировки

Исследования по точному измерению высоты деревьев с использованием данных радиолокатора с синтезированной апертурой (SAR) SAOCOM-1 были опубликованы недавно в IEEE Xplore. Группировка SAOCOM-1, состоящая из двух спутников, была запущена аргентинским космическим агентством, известным как Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE).
Исследовательская группа, в которую вошли Сантьяго Сеппи из CONAE, Карлос Лопес-Мартинес из Политехнического университета Каталонии и Жаклин Хосеау из Национального университета Кордовы (Аргентина), использовала новый подход к анализу данных дистанционного зондирования Земли. Спутниковая группировка SAOCOM позволила определить высоту лесного полога в Корриентесе, Аргентина. Корриентес является ключевым регионом для производства леса в Аргентине, в частности выращивание сосен и эвкалипта.
По данным Европейского космического агентства, впервые для картографирования кроны деревьев использовалась группировка из двух спутников.
Поляриметрическая SAR-интерферометрия (PolInSAR)Для измерения высоты лесного полога исследователи использовали серию подробных радиолокационных изображений, полученных в течение 2021 года с частотой 8–16 дней. Данные L-диапазона SAOCOM использовались для создания карт, показывающих высоту лесного полога, с использованием метода, известного как поляриметрическая интерферометрия SAR (PolInSAR).
Ведущий автор исследования объяснил ЕКА преимущества использования этих данных: «Спутниковые системы L-диапазона представляют ценность для ученых, поскольку они могут проникать сквозь густую растительность, почву и другие структуры, предоставляя информацию, которую более короткие волныне могут обеспечить — эта впечатляющая возможность открывает множество направлений для исследований».

PolInSAR — это метод, который объединяет радиолокационные изображения, полученные под разными углами и поляризациями, чтобы различать типы сигналов, отражающихся от земли и растительности в пределах одной точки. Это дает ученым возможность измерить, насколько высокой и густой может быть растительность в лесу, анализируя, как радиолокационные сигналы рассеиваются от разных поверхностей.
PolInSAR использует модель RVoG, которая упрощает лес до двух слоев: земля и растительность над ней. Чтобы выяснить высоту растительности, ученые сравнивают фактические данные радара, которые они получают, с тем, что предсказывает модель RVoG.
Исследователи смогли сравнить результаты своих измерений высоты деревьев с данными наземных измерений, предоставленными владельцами лесов, и данными из Миссии NASA по мониторингу лесов «Исследование динамики глобальной экосистемы» (GEDI). Исследование показало, что использование радиолокационных изображений SAOCOM-1 для картирования высот лесов может быть весьма эффективным, а сравнительный анализ показывает хорошую точность оценок на основе изученных тестовых участков.
Полученные результаты открывают новые возможности для руководителей коммерческих лесных хозяйств, политиков и научного сообщества по использованию уникальных функций SAOCOM для различных исследовательских и операционных задач.