【遥感应用】从太空对森林结构制图
来源: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Mapping_forest_structure_from_space/(print)
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2015-04-02

 

2015年1月30日

图注:孟加拉国红树林高度

 

过去10年中,使用卫星雷达数据新方法已经发展成熟,可以提供地球自然资源和城市环境三维视图。近期,来自全世界各地的科学家聚集一堂,分享令人振奋的POLinSAR技术的最新进展。

极化干涉合成孔径雷达,或称POLinSAR是一种基于结合合成孔径雷达成像中极化和干涉信息的遥感技术。

在对这一遥感技术能够带来更多机遇的日益提高的兴趣驱动下,全世界超过275名科研人员本周汇集到意大利,参加欧洲空间局(ESA)对地观测中心举办的每两年召开一次的POLinSAR和首届生物量科学研讨会。

POLinSAR会议上展示了一个关于从太空对孟加拉国红树林高度制图的实例,红树林是一个重要的当地资源。这个实例使用了德国TanDEM-X雷达卫星POLinSAR数据。

POLinSAR技术在近些年来已经相当成熟,科研人员现在期盼在2020年一旦ESA生物量卫星任务启动后,这一技术将会有进一步的发展。德国航空航天中心Irene Hajnsek教授指出,10年前,极化干涉合成孔径雷达还是一个稀有技术,只有很少一些机载系统可以提供这些数据。

森林高度变化

 

德国TanDEM-X任务现在证实了这个神奇技术能够发挥作用,期望将一个更复杂型号的技术应用于ESA未来的生物量卫星任务中。

这一正在计划中的空间任务将首次从空间提供P波段合成孔径雷达(SAR)测量方法,专门用来确定存储在森林中的生物量和碳数量。

谢菲尔德大学Biomass任务首席专家Shaun Quegan教授声称,Biomass任务提供的森林前所未有的生物量、森林高度和生物量变化信息将彻底改变我们对全球碳循环的了解,并为更好地缓解气候变化森林管理问题提供关键性支持。

鉴于Biomass使命的相关性,一个专题会议与POLinSAR会议平行举行。

使用POLinSAR技术,雷达仪器向地球发送极化脉冲信号,反向散射信号信息可用来推断目标区域属性,如:冰层和土壤湿度。

然而,测量森林高度和结构只是该技术的一个主要应用方面。通过使用这些信息,可以估测森林生物量。

地面测树

结合高质量地面观测和地球系统模型,生物量使命产生的数据可以促进我们对森林生态及其动态变化的了解,并且可以支持诸如联合国政府间气候变化专门委员会的国际项目,为其气候变化报告提供陆地碳通量估算的综合分析。

然而,森林生物量估算不仅为了气候研究,也能帮助发展中国家进行能源资源评估。一旦卫星入轨运行,Biomass卫星任务将开始对国际项目进行支持,如:发展中国家通过减少砍伐森林和减缓森林退化而降低温室气体排放(译者注:加号的意思是增加碳汇)项目(REDD+)。

应对快速增长的POLinSAR技术需求,研讨会前举办的雷达极化高级课程将帮助培训下一代利用该先进技术的对地观测人员。

来自27个国家的67位博士研究生和博士后研究人员参加了为期一周的课程,此课程是ESA的科学开发运行任务的一部分。

 

原文题目:Mapping forest structure from space

 

(王化编译,殷永元审核)