Agricultural Monitoring in Northeastern Ontario, Canada, Using Multi-Temporal Polarimetric RADARSAT-2 Data.

Cable, J.W., Kovacs, J.M., Jiao, X., et Shang, J. (2014). « Agricultural Monitoring in Northeastern Ontario, Canada, Using Multi-Temporal Polarimetric RADARSAT-2 Data. », Remote Sensing, 6(3), p. 2343-2371. doi : 10.3390/rs6032343  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La présente étude visait à déterminer de quelle manière les changements de temps d’acquisition et d’angle d’incidence influent sur diverses intensités polarimétriques en bande C issues d’un radar à synthèse d’ouverture (SAR), le déphasage de la copolarisation, les diagrammes de réponse polarimétrique et les paramètres de décomposition associés à diverses cultures typiques du nord de l’Ontario, au Canada. Nous voulions déterminer dans quelle mesure ces paramètres peuvent servir à surveiller les stades de croissance de cinq espèces communément cultivées à l’échelle commerciale, l’orge (Hordeum vulgare), le canola (Brassica napus), l’avoine (Avena sativa), le soja (Glycine max) et le blé (Triticum spp.). Nous avons analysé en tout 9 images polarimétriques RADARSAT-2 échelonnées sur une période de 14 semaines débutant en juin et se terminant en septembre 2011, en utilisant deux angles d’incidence (26° et 41° environ). Comme on pouvait s’y attendre, les intensités de rétrodiffusion de toutes les cibles présentaient une réponse plus prononcée avec le plus petit angle d’incidence (26°). Dans le cas de toutes les espèces étudiées, nous avons observé au cours de la saison de culture une hausse puis une chute de la réponse de rétrodiffusion, qui coïncidaient avec des changements de stade de croissance. Dans le cas des céréales, nous avons observé de légers déphasages qui étaient peut-être dus à la pénétration d’une des polarisations entre les rangs, ce qui permet une double réflexion du signal. Les diagrammes de réponse polarimétrique et les paramètres de décomposition nous ont permis d’étudier les mécanismes de diffusion de chaque type de culture, et nous avons ainsi observé un accroissement général de la diffusion volumétrique à mesure que les plantes atteignaient la maturité. De manière plus précise, la contribution de diverses plantes cultivées augmentait vers la composante de diffusion volumétrique et les zones 4 et 2, eu égard aux décompositions de Freeman-Durden et de Cloude-Pottier, respectivement, à mesure que les plantes arrivaient à maturité. Globalement, le soja et le canola ont eu une réponse plus uniforme que les diverses céréales. Notre étude portait sur le nord de l’Ontario, mais on peut s’attendre à ce que ses résultats soient pertinents pour les études RADARSAT-2 multitemporelles visant des zones agricoles où des plantes semblables sont cultivées.

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