Китайские ученые предложили интегрированный подход с использованием радарных и оптических данных для улучшения оценки лесной биомассы

Дайджест исследований

Технология радиолокации (radio detection and ranging) работает в любых погодных условиях и при любом освещении, что делает ее ценным инструментом для различных целей. Она обладает такими преимуществами, как способность проникать сквозь растительные покровы и поверхность земли. В этом исследовании рассматриваются прогресс, проблемы и перспективы использования радарной технологии для улучшения оценки биомассы в наземных экосистемах. Для оценки биомассы использовались различные датчики, включая радар с синтезированной апертурой (SAR), интерферометрический радар (InSAR) и георадар, проникающий в землю (GPR). В системах радиолокационной разведки в тропических лесах используются радиолокационные датчики C-диапазона, такие как Sentinal-1 A/B, в то время как RADARSAT-2 используется в лесах умеренного и субтропического пояса. Усовершенствованный SAR (ASAR) был эффективен как в тропических, так и в умеренных лесах. Радиолокационные датчики L-диапазона, такие как фазовая антенная решетка L-диапазона (PALSAR), используются в тропических, умеренных, бореальных и смешанных лесах, в то время как радиолокационная съемка беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и поляриметрическая радиолокационная съемка L-диапазона (PLIS) используются в бореальных, смешанных и леса умеренного пояса, соответственно. InSAR L-диапазона используется в бореальных лесах, а InSAR X-диапазона, включая цифровую модель рельефа Tandem-X и Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), была внедрена в бореальных, тропических и умеренных лесах. Радиолокационная станция P-диапазона и поляриметрическая интерферометрия SAR (PolInSAR) использовались с антенной системой ONERA SETHI в тропических лесах, а георадарная система field portable GEOTECH - в субтропических лесах. Датчики SAR сталкиваются с такими проблемами, как ослабление сигнала из-за угла падения, чувствительность к поляризации, неоднородность ландшафта, доступность данных и временная декорреляция. Датчики InSAR сталкиваются с фазовой декорреляцией, проблемами с базовой линией и различными ошибками. Георадарные датчики сталкиваются с проблемами ослабления сигнала, проникновения в грунт, обнаружения целей и достоверности наземных данных. Чтобы улучшить оценку биомассы, в этой статье предлагается рассмотреть модели, зависящие от типа леса, с использованием многочастотной радиолокационной станции (SAR), поляриметрической радиолокационной станции (PolSAR) для анализа рассеяния, интегрировать радар с данными об излучении и обнаружении света (LiDAR) или оптическими данными, внедрить передовые методы обработки данных и использовать искусственный интеллект (ИИ) и стохастические методы.

Исследование опубликовано в Earth-Science Reviews.