干涉水云模型对不同极化方式哨兵数据估测森林生物量的精度比较

发布时间：2025-02-09 17:12

　　 以帽儿山林场为研究区,运用C波段的哨兵1号双极化数据,通过水云模型和干涉水云模型（IWCM）联立,利用遗传算法确定初值和非线性最小二乘法解算参数,分别对VV、VH极化方式建立后向散射、相干性和森林生物量的关系模型估测森林生物量,并对帽儿山43块样地的后向散射系数和相干系数与森林生物量进行分析。结果表明:相干性比后向散射对于森林生物量更加敏感,尤其对于穿透性较弱的C波段,不存在饱和现象,利用干涉相干性估测生物量更加合适。VV极化方式估测森林生物量精度的R²=0.705、R_MSE=29 t·hm^-2,VH极化方式估测森林生物量的精度的R²=0.534、R_MSE=40.48 t·hm^-2,VV极化方式精度较高,更适合森林生物量估测。因此,运用哨兵1号数据和干涉水云模型,可以很好的估测森林生物量。

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【部分图文】：

图1 帽儿山林场及样地分布图

式中:W为森林生物量;D是胸径;a和b为不同树种参数。每块样地内树木生物量之和记为样地生物量,模型参数见表1。

图2 相干系数和后向散射与森林生物量的关系

由图2可知,不论是VV极化还是VH极化,相干系数随着森林生物量的增加均逐渐降低,受植被体积去相干的影响,森林植被密度大的区域的相干性比植被密度小区域要低;后向散射随着森林生物量的增加而增加,但这种变化趋势不显著,当森林生物量达到100t·hm-2以上,发现森林生物量越高,后向散....

图3 不同极化方式的森林生物量与后向散射、相干系数的拟合

由图3可知,不同极化方式水云模型和干涉水云模型拟合结果看,VV与VH极化的后向散射和森林生物量的相关系数分别是0.42和0.35;VV与VH极化的相干系数和森林生物量的相关系数分别是-0.93和-0.64,因此,相干系数比后向散射对森林生物量更为敏感,更加适合估测。3.3生物量....

图4 两种极化方式森林生物量精度检验结果

由图4可知,VV极化方式的决定系数为0.705,均方根误差为29t·hm-2;VH极化方式的决定系数为0.534,均方根误差为40.48t·hm-2。VV极化方式的决定系数更高并且均方根误差更小,说明VV极化方式估测结果更好,更加适合估测森林生物量。4讨论与结论

本文编号：4032585