基于多時相TanDEM-X極化干涉SAR數據的水稻株高反演

國賢玉，李 坤，邵 蕓，Juan M. Lopez-Sanchez，王志勇

1. 山東科技大學測繪科學與工程學院，山東 青島 266590 2. 中國科學院遙感與數字地球研究所，北京 100101 3. 中國科學院大學資源與環境學院，北京 100049 4. 中科衛星應用德清研究院微波目標特性測量與遙感重點實驗室，浙江 德清 313200 5. University of Alicante, Alicante, 99, Spain

引 言

水稻株高是水稻本身以及土壤、水文、氣象等因素的綜合反映，是水稻長勢監測的重要指標。遙感以其宏觀性、時效性、周期性等特點，在水稻株高反演中具有不可替代的作用。光學遙感能夠直接獲取植被水平分布信息，利用光譜反射率、植被指數以及紋理因子等參數，與水稻株高建立定量關系，實現大范圍快速反演[1]。但光學遙感對植被垂直分布信息探測難度較大，而且水稻生長季內多云雨天氣，又給光學數據獲取帶來較大的困難，這些原因大大限制了其在水稻株高反演中的應用[2]。合成孔徑雷達(synthetic aperture radar，SAR)具有全天時、全天候、穿透性的優勢，成為水稻株高反演的重要手段之一。

目前基于SAR的水稻株高反演方法主要有三類：基于輻射傳輸理論(radiative transfer theory，RTT)的水稻株高反演方法、基于SAR干涉測量(interferometry SAR，InSAR)以及基于極化干涉測量(polarimetric SAR interferometry，PolInSAR)的水稻株高反演方法[3-6]。其中，基于PolInSAR的水稻株高反演方法是通過干涉和極化信息的有效組合實現了觀測維度的拓展，將目標豎直方向上不同位置的散射中心分離開來，估計確定具有最高相干性的散射分量，然后利用通道差分法[7]、模型解算法[8-9]，計算水稻株高，該方法既有InSAR對地表植被散射體的空間分布敏感的特性，又具有極化SAR對植被散射體的形狀和方向敏感的特性[10]。……