中新網(wǎng)北京7月29日電(記者孫自法)記者7月29日從中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心獲悉,該中心微波遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雷洋研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最近在國(guó)際上首次利用星載L波段雙站單極化、單基線雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)森林三維垂直剖面、林下地形、樹(shù)高等多個(gè)森林垂直結(jié)構(gòu)信息的同步反演,可為森林碳儲(chǔ)量估計(jì)、森林資源變化監(jiān)測(cè)等提供新方法。
國(guó)產(chǎn)L波段雷達(dá)干涉衛(wèi)星陸探1號(hào)雙站模式示意圖。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖這一通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)獲得重要應(yīng)用的研究,由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭,聯(lián)合國(guó)家林業(yè)和草原局林草調(diào)查規(guī)劃院、中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院、武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、海南大學(xué)三亞南繁研究院、自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等共同完成,相關(guān)成果論文近日在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境遙感》發(fā)表。
論文第一作者兼通訊作者雷洋研究員介紹說(shuō),在眾多參數(shù)中,森林高度作為核心指標(biāo),與森林地上生物量存在顯著關(guān)聯(lián)??茖W(xué)界長(zhǎng)期期望能在中高空間分辨率(小于100米)上直接獲取森林生物物理參數(shù)(如高度與生物量)的量值及空間分布。該尺度既可解析熱帶森林的異質(zhì)性特征,亦可監(jiān)測(cè)森林干擾動(dòng)態(tài)。
星載L波段雙站合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量被廣泛認(rèn)為是一項(xiàng)有潛力實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的技術(shù),但通常要獲得森林三維垂直結(jié)構(gòu)信息(例如森林垂直結(jié)構(gòu)剖面、林下地形、樹(shù)高等),需要多種極化、多組基線才能實(shí)現(xiàn)。這對(duì)衛(wèi)星載荷資源的要求較高,但中外相關(guān)的雙站干涉雷達(dá)衛(wèi)星目前均主要采用單基線和單極化觀測(cè)模式,這在不同程度上制約了其在林業(yè)方面的應(yīng)用。
星載激光雷達(dá)波形與陸探1號(hào)森林垂直剖面對(duì)比。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖在本項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)以中國(guó)海南島的熱帶雨林為研究區(qū)域,重點(diǎn)聚焦海南熱帶雨林國(guó)家公園。這里擁有豐富的生物多樣性,生長(zhǎng)著熱帶雨林、亞熱帶常綠林等多種植被類型,是研究森林生態(tài)系統(tǒng)的理想場(chǎng)所。
研究團(tuán)隊(duì)借助中國(guó)陸探1號(hào)衛(wèi)星任務(wù)所獲取的星載L波段雙站雷達(dá)干涉數(shù)據(jù),采用小視數(shù)干涉相位高度直方圖方法來(lái)獲取森林垂直結(jié)構(gòu)剖面。測(cè)量得到的小視數(shù)干涉相位高度直方圖與激光雷達(dá)波形高度吻合,均捕捉到森林垂直結(jié)構(gòu)剖面的相似特征。他們還進(jìn)一步改進(jìn)基于小視數(shù)干涉相位高度直方圖的林下地形估計(jì)方法,整合美國(guó)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)星載激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)用做校準(zhǔn)。
在數(shù)字地形模型估計(jì)方面,研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出兩種地形估計(jì)策略:一種是利用充足的星載激光雷達(dá)樣本(以激光雷達(dá)高度為特征),另一種是利用有限的星載激光雷達(dá)樣本(以小視數(shù)雷達(dá)干涉相位高度標(biāo)準(zhǔn)差為特征),這兩種策略均依賴于將地形高程與小視數(shù)干涉相位高度直方圖統(tǒng)計(jì)特征相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)回歸模型。
隨后,研究團(tuán)隊(duì)利用類似從激光雷達(dá)波形導(dǎo)出高度指標(biāo)的方法,直接從小視數(shù)干涉相位高度直方圖反演得到了森林高度。最終,生成了覆蓋中國(guó)海南島整個(gè)熱帶雨林地區(qū)、總面積達(dá)2.74萬(wàn)平方公里的大規(guī)模林下地形和森林高度分布圖。
陸探1號(hào)生成的海南森林高度產(chǎn)品(10米分辨率)。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖經(jīng)過(guò)與機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,新方法對(duì)于高度在45米的熱帶森林,其高度估計(jì)精度約為5米,相對(duì)誤差在10%-15%之間,結(jié)果均符合中國(guó)地形測(cè)繪的行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
雷洋表示,相比多極化、多基線星載或機(jī)載觀測(cè)方案,此次研究獲得的新方法可為全球森林監(jiān)測(cè)提供成本效益高的替代方案。該研究為結(jié)合國(guó)產(chǎn)星載L波段雙站雷達(dá)干涉數(shù)據(jù)的升降軌觀測(cè),進(jìn)行大規(guī)模森林三維垂直結(jié)構(gòu)剖面、高度指標(biāo)、生物量、林下地形以及這些森林參數(shù)變化的全面測(cè)繪開(kāi)辟了新的道路,對(duì)森林碳儲(chǔ)量估計(jì)、森林資源變化監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生物多樣性研究都具有重要意義。(完)
小說(shuō):哥穿梭萬(wàn)界送外賣(mài),如來(lái)佛祖又如何?照樣得乖乖等著我投喂
獨(dú)家好書(shū)《我在萬(wàn)界送外賣(mài)》,不做炮灰,要做命運(yùn)的主宰者!
榜單優(yōu)選《我給萬(wàn)界送外賣(mài)》有趣的小說(shuō),幽默詼諧輕松減壓別錯(cuò)過(guò)