火災(zāi)后植被的再生對(duì)于在森林以及灌叢和其他地區(qū)產(chǎn)生健康的植物群落非常重要。監(jiān)視此進(jìn)度可能很棘手，尤其是在多云或數(shù)據(jù)僅取決于光學(xué)測(cè)量的情況下。
但是，現(xiàn)在將雷達(dá)數(shù)據(jù)用作更好地了解植物群落如何從大火中反彈的一種手段。由于植被吸收碳的能力，這種測(cè)量對(duì)氣候變化的預(yù)測(cè)將非常重要，同時(shí)還可以預(yù)測(cè)未來(lái)的大火。
合成孔徑雷達(dá)（SAR）儀器搭載在各種衛(wèi)星上，包括歐洲航天局的Sentinel-1衛(wèi)星以及其他機(jī)載儀器。實(shí)際上，NASA一直在使用重復(fù)的飛機(jī)天橋來(lái)部署其無(wú)人飛行器合成孔徑雷達(dá)（UAVSAR）。
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實(shí)際上，美國(guó)宇航局和印度太空研究組織將發(fā)射一枚使用類似技術(shù)的新的SAR衛(wèi)星，發(fā)射計(jì)劃于2022年進(jìn)行，數(shù)據(jù)可能用于監(jiān)測(cè)植被的生長(zhǎng)。
UAVSAR飛機(jī)自2009年以來(lái)一直在飛行，有關(guān)2010年，2017年和2020年南加州野火的數(shù)據(jù)來(lái)自不同的灌木叢或森林大火燃燒的地區(qū)。
可以根據(jù)貧瘠的土地，未燃燒的地形，灌木叢覆蓋的山坡以及有新的或新鮮的植被生長(zhǎng)的地區(qū)來(lái)區(qū)分雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)可以根據(jù)植被進(jìn)行顏色編碼，收集的數(shù)據(jù)會(huì)隨時(shí)間推移而堆疊，以確定植被的變化方式。
JPL/NASA的研究人員分析了來(lái)自多個(gè)SAR飛行的數(shù)據(jù)，并開發(fā)了一種制圖技術(shù)，以顯示植被清除和再生的不同階段
結(jié)果表明，在過去的十年中，洛杉磯附近的安吉利斯國(guó)家森林的補(bǔ)給和火災(zāi)影響地區(qū)各不相同。最近的一篇論文利用雷達(dá)數(shù)據(jù)檢查了UAVSAR飛機(jī)的27趟航班，并以50 m的比例成像?？傮w而言，結(jié)果表明，與南加利福尼亞州的數(shù)據(jù)相比，美國(guó)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇過程錯(cuò)綜復(fù)雜，這表明該地區(qū)的增長(zhǎng)不平衡。有趣的是，作者們還認(rèn)為這種再生會(huì)給新的火災(zāi)造成潛在的脆弱性，特別是在干旱情況再次回到美國(guó)西部的情況下。
其他研究表明，SAR影像具有可比的實(shí)用性。除了從飛機(jī)上獲取的植被數(shù)據(jù)外，利用歐洲遙感-2號(hào)衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星-2號(hào)衛(wèi)星的SAR數(shù)據(jù)，獲得了用于創(chuàng)建圖像的跨越C波段（VV/HV極化）和L波段（HH極化）的數(shù)據(jù)范圍。在2002年至2016年阿拉斯加北極苔原地區(qū)火災(zāi)前后。在這種情況下，來(lái)自C波段圖像的數(shù)據(jù)表明，與使用光學(xué)數(shù)據(jù)從歸一化植被指數(shù) （NDVI）得出的數(shù)據(jù)相比，植被的恢復(fù)速度較慢。
NDVI是觀察植被生長(zhǎng)的傳統(tǒng) *** 。從 C 波段獲得的數(shù)據(jù)證明更準(zhǔn)確，并且表明恢復(fù)到火災(zāi)前水平需要比 NDVI 中明顯的時(shí)間稍長(zhǎng)一些。結(jié)果表明，SAR在苔原地區(qū)的大火后制圖潛力很大。
盡管對(duì)于繪制火后植被生長(zhǎng)圖的SAR數(shù)據(jù)而言，結(jié)果通常令人鼓舞，但結(jié)果顯示出一些潛在的局限性。例如，使用“高級(jí)陸地觀測(cè)衛(wèi)星2”（ALOS-2），L波段SAR數(shù)據(jù)顯示局部入射角和地形可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生更大的影響，從而可能發(fā)生陰影和誤識(shí)別。這可以進(jìn)一步支持使用C波段數(shù)據(jù)的好處?？傮w而言，結(jié)果可能是由于雷達(dá)信號(hào)在崎嶇不平的地面 上彈跳而造成的干擾和更多的嘈雜數(shù)據(jù)，導(dǎo)致一些錯(cuò)誤的理解。
來(lái)源：開源地理空間基金會(huì)中文分會(huì)
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