基于Sentinel-1A和Landsat 8數據的區域森林生物量反演

許振宇，李盈昌，李明陽，李 超，汪 霖

（南京林業大學 南方現代林業協同創新中心，江蘇 南京 210037）

森林生物量是評價森林生態系統固碳量和碳平衡能力的重要參數之一，準確測量森林生物量對研究大面積陸地生態系統碳循環具有重要意義[1-2]。傳統的野外測量是較為準確估算生物量的方法，但是此方法費時、費力，不能提供大規模連續觀測數據。遙感數據可以獲得植被覆蓋變化、植被光譜特征等信息，而且它們與森林生物量之間關系密切。因此，各種類型的遙感系統，包括光學傳感器和主動傳感器，已被廣泛應用于估算森林生物量[3]。

2008年9月1日，美國地質調查局（USGS）免費開放了Landsat 存檔遙感數據。由于Landsat具有覆蓋面廣、光譜信息充分、重訪頻率高、計算機處理程度高、空間分辨率與森林資源連續清查樣地空間尺度相近等優勢，已被廣泛用于區域森林生物量遙感估測。但作為一種被動式光學遙感，Landsat 影像的穿透能力不強，獲取的更多是森林冠層結構信息，而且容易受云霧天氣影響[4]。

合成孔徑雷達（SAR）作為一種主動的遙感技術，具有穿透樹冠的能力，能夠全天候工作。研究表明，合成孔徑雷達獲取的后向散射系數與森林的結構參數有關，可用于森林地上生物量估測，但不同波長的SAR 對生物量反演具有不同的飽和點。通常，波長越短，飽和點越低，對生物量變化的響應敏感度較低，因此長波雷達數據更適合生物量估算。由于大多數長波SAR 衛星都是商業衛星，大面積數據獲取成本非常高，限制了其在區域森林生物量遙感估測中的推廣應用。……