基于全极化Radarsat-2数据的水稻生物量估算模型

张晓倩，刘湘南，谭 正

（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）

水稻是人类主要的粮食作物，而我国作为人口大国，水稻种植面积约占全世界五分之一，水稻总产量居于世界首位。如何即时获取大面积水稻生长信息，从而指导水稻生产成为国家决策的重要依据，也是亟待解决的科学问题。对于大面积的水稻监测，传统的依靠地面监测显然不能满足需求，卫星遥感监测成为水稻监测的重要手段。然而，由于我国水稻种植区域多分布在云雨频繁的热带、亚热带地区，光学遥感卫星无法获取实时的高清晰水稻遥感影像[1]，对于植被垂直方向上的信息反应不足，而雷达遥感采取侧视成像，工作在微波波段（1mm～1m），波长高于光学遥感的雷达波可穿云透雾[2]，不仅受气候影响较少，对植被等地物也有一定的穿透能力，利用雷达遥感进行生物学参数反演显现出一定优势。Radarsat-2为2007年12月14日发射的雷达成像卫星，具有3m高分辨率成像能力，全极化（HH、VH、HV、VV）信息将进一步提高水稻生物参数反演精度，近几年该数据用于水稻研究鲜有应用。

大量研究表明，雷达后向散射系数对水稻生物量等生物参数比较敏感，国内外已就雷达电磁波与水稻间的作用机理发展很多水稻后向散射模型，以反演水稻生物学参数。Le Toan等[3,4]采用多时相单极化SAR数据分析水稻后向散射特征进行水稻识别和水稻参数反演；Inoue等[5]采用水稻生长期内多频、全极化和不同入射角数据研究其后向散射信号与水稻冠层生物参数的关系；……