【摘要】：林火是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要干擾因子,準(zhǔn)確地掌握林火信息對于森林生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、森林資源管理和碳循環(huán)研究都有重要意義。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic aperture radar,SAR)后向散射信號中包含與植被結(jié)構(gòu)、生物量等直接相關(guān)的信息,而燃燒強(qiáng)度本質(zhì)上是由單位面積內(nèi)燃燒掉的林木和生物總量所決定的,這個量顯然與過火林地的結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)。相比于光學(xué)和紅外遙感,SAR能提供關(guān)于林火的獨(dú)特信息�，F(xiàn)有SAR林火監(jiān)測方法絕大多數(shù)是基于單極化或雙極化數(shù)據(jù)的后向散射強(qiáng)度進(jìn)行分析,僅能獲得地面場景在特定極化收發(fā)組合狀態(tài)下的目標(biāo)散射特性,所得到的信息量有限,沒有充分利用極化測量的優(yōu)勢。本文以新一代星載全極化SAR Radarsat-2和ALOS PALSAR影像為數(shù)據(jù)源,從過火林地后向散射機(jī)制變化出發(fā),充分利用極化測量的優(yōu)勢,進(jìn)行了基于極化特征分析的衛(wèi)星SAR林火燃燒強(qiáng)度估計研究,主要工作和貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)闡述了因燃燒引起的林火干擾區(qū)散射機(jī)理變化,并提出了與表征其變化相對應(yīng)的極化特征參數(shù)。詳細(xì)闡述了各種類型極化特征參數(shù)的原理及物理意義,為深入研究林火干擾區(qū)的散射特性奠定了基礎(chǔ)。(2)研究了林火干擾區(qū)的散射特性。深入分析了后向散射強(qiáng)度參數(shù)、去極化作用參數(shù)、極化散射機(jī)制變化參數(shù)等三種類型極化特征參數(shù)林火前后的散射特性變化,確定了最能反映林火前后燃燒強(qiáng)度變化的敏感性參數(shù)。(3)對比了C、L波段SAR數(shù)據(jù)的林火監(jiān)測能力。通過對C、L波段同種類型極化特征參數(shù)的林火敏感性進(jìn)行對比,分析了波長對林火燃燒強(qiáng)度監(jiān)測的影響。(4)評估了局部入射角對雷達(dá)后向散射的影響。在分析影響極化SAR影像后向散射的因素的基礎(chǔ)上,重點評估了局部入射角對雷達(dá)后向散射的影響,并給出了消除其影響的方法,為火后單一時相極化SAR燃燒強(qiáng)度估計模型建立提供基礎(chǔ)。(5)構(gòu)建了極化SAR林火燃燒強(qiáng)度估計模型。針對存在林火前后時相和只存在火后單一時相極化SAR影像兩種情況,基于林火敏感性參數(shù)分別構(gòu)建了林火前后時相和火后單一時相極化SAR燃燒強(qiáng)度估計模型,取得了較高精度的燃燒強(qiáng)度估計結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.52;S762
【圖文】：

極化電磁波

林火前后雷達(dá)信號傳播示意圖

Pauli分解各個分量圖像

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2781757