قياس ارتفاع الشجرة باستخدام كوكبة ذات قمرين صناعيين

وقد تم نشر الأبحاث الحديثة في آي إي إي إكسبلور على الجهود المبذولة لقياس ارتفاع الشجرة بدقة باستخدام بيانات رادار الفتحة الاصطناعية (SAR) التي تم جمعها SAOCOM-1. تم إطلاق كوكبة SAOCOM-1، المكونة من قمرين صناعيين، من قبل وكالة الفضاء الأرجنتينية، المعروفة باسم Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE).

استخدم فريق البحث، بما في ذلك سانتياغو سيبي من CONAE، وكارلوس لوبيز مارتينيز من جامعة البوليتكنيك في كاتالونيا، وجاكلين جوسو من جامعة قرطبة الوطنية في الأرجنتين، النهج الجديد المتمثل في تحليل البيانات المستشعرة عن بعد من كوكبة الأقمار الصناعية SAOCOM لتحديد ارتفاع القمر الصناعي. مظلات الغابات في كورينتس، الأرجنتين. كورينتس هي منطقة رئيسية لإنتاج الغابات في الأرجنتين، وتزرع بشكل رئيسي أشجار الصنوبر والأوكالبتوس

وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية، فهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام كوكبة من قمرين صناعيين لرسم مظلات الأشجار.

قياس التداخل الاستقطابي SAR (PolInSAR)

ولقياس ارتفاع مظلة الغابة، استخدم الباحثون سلسلة من الصور الرادارية التفصيلية الملتقطة على مدار عام 2021، والتي تم جمعها كل 8 إلى 16 يومًا. تم استخدام بيانات L-Band SAOCOM لإنشاء خرائط توضح ارتفاع مظلات الغابات باستخدام طريقة تعرف باسم قياس التداخل Polarimetric SAR (PolInSAR).

وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة لوكالة الفضاء الأوروبية فائدة استخدام هذه البيانات “تعتبر أنظمة الأقمار الصناعية ذات النطاق L ذات قيمة بالنسبة للعلماء لأنها تستطيع اختراق النباتات الكثيفة والتربة وغيرها من الهياكل، مما يوفر معلومات لا تستطيع أقمار SAR ذات الطول الموجي الأقصر تقديمها – وهذه القدرة الرائعة تفتح العديد من طرق البحث.

PolInSAR هي تقنية تجمع بين الصور الرادارية المأخوذة من زوايا واستقطابات مختلفة من أجل التمييز بين الأنواع المختلفة من الإشارات المرتدة من الأرض والغطاء النباتي في بقعة واحدة. وهذا يمنح العلماء القدرة على قياس مدى طول وكثافة الغطاء النباتي في الغابة من خلال تحليل كيفية تبعثر إشارات الرادار على الأسطح المختلفة.

يستخدم PolInSAR نموذجًا يسمى RVoG، والذي يبسط الغابة إلى طبقتين: واحدة للأرض وواحدة للنباتات فوقها. لمعرفة ارتفاع الغطاء النباتي، يقارن العلماء بيانات الرادار الفعلية التي حصلوا عليها مع ما يتنبأ به نموذج RVoG.

تمكن الباحثون من قياس نتائجهم من خلال القياسات الأرضية التي قدمها أصحاب الغابات والبيانات من مهمة مراقبة الغابات التابعة لناسا والتي تسمى التحقيق العالمي لديناميكيات النظام البيئي (GEDI).

مراجع

سيبي، إس، لوبيز-مارتينيز، سي، وجوسو، إم جي (2024). تقييم قدرات SAOCOM L-Band PolInSAR لتقدير ارتفاع المظلة: دراسة حالة على الغابات المدارة في الأرجنتين. مجلة IEEE لموضوعات مختارة في عمليات رصد الأرض التطبيقية والاستشعار عن بعد. 10.1109/JSTARS.2024.3363435

متعلق ب