火災后植被的再生對于在森林以及灌叢和其他地區產生健康的植物群落非常重要。監視此進度可能很棘手,尤其是在多云或數據僅取決于光學測量的情況下。
但是,現在將雷達數據用作更好地了解植物群落如何從大火中反彈的一種手段。由于植被吸收碳的能力,這種測量對氣候變化的預測將非常重要,同時還可以預測未來的大火。
合成孔徑雷達(SAR)儀器搭載在各種衛星上,包括歐洲航天局的Sentinel-1衛星以及其他機載儀器。實際上,NASA一直在使用重復的飛機天橋來部署其無人飛行器合成孔徑雷達(UAVSAR)。
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實際上,美國宇航局和印度太空研究組織將發射一枚使用類似技術的新的SAR衛星,發射計劃于2022年進行,數據可能用于監測植被的生長。
UAVSAR飛機自2009年以來一直在飛行,有關2010年,2017年和2020年南加州野火的數據來自不同的灌木叢或森林大火燃燒的地區。
可以根據貧瘠的土地,未燃燒的地形,灌木叢覆蓋的山坡以及有新的或新鮮的植被生長的地區來區分雷達信號。雷達信號數據可以根據植被進行顏色編碼,收集的數據會隨時間推移而堆疊,以確定植被的變化方式。
JPL/NASA的研究人員分析了來自多個SAR飛行的數據,并開發了一種制圖技術,以顯示植被清除和再生的不同階段結果表明,在過去的十年中,洛杉磯附近的安吉利斯國家森林的補給和火災影響地區各不相同。最近的一篇論文利用雷達數據檢查了UAVSAR飛機的27趟航班,并以50 m的比例成像。總體而言,結果表明,與南加利福尼亞州的數據相比,美國不同地區的經濟復蘇過程錯綜復雜,這表明該地區的增長不平衡。有趣的是,作者們還認為這種再生會給新的火災造成潛在的脆弱性,特別是在干旱情況再次回到美國西部的情況下。
其他研究表明,SAR影像具有可比的實用性。除了從飛機上獲取的植被數據外,利用歐洲遙感-2號衛星和雷達衛星-2號衛星的SAR數據,獲得了用于創建圖像的跨越C波段(VV/HV極化)和L波段(HH極化)的數據范圍。在2002年至2016年阿拉斯加北極苔原地區火災前后。在這種情況下,來自C波段圖像的數據表明,與使用光學數據從歸一化植被指數 (NDVI)得出的數據相比,植被的恢復速度較慢。
NDVI是觀察植被生長的傳統 *** 。從 C 波段獲得的數據證明更準確,并且表明恢復到火災前水平需要比 NDVI 中明顯的時間稍長一些。結果表明,SAR在苔原地區的大火后制圖潛力很大。
盡管對于繪制火后植被生長圖的SAR數據而言,結果通常令人鼓舞,但結果顯示出一些潛在的局限性。例如,使用“高級陸地觀測衛星2”(ALOS-2),L波段SAR數據顯示局部入射角和地形可能對結果產生更大的影響,從而可能發生陰影和誤識別。這可以進一步支持使用C波段數據的好處。總體而言,結果可能是由于雷達信號在崎嶇不平的地面 上彈跳而造成的干擾和更多的嘈雜數據,導致一些錯誤的理解。
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/19503
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