Simplified adaptive volume scattering model and scattering analysis of crops over agricultural fields using the RADARSAT-2 polarimetric synthetic aperture radar imagery.

Huang, X., Wang, J., et Shang, J. (2015). « Simplified adaptive volume scattering model and scattering analysis of crops over agricultural fields using the RADARSAT-2 polarimetric synthetic aperture radar imagery. », Journal of Applied Remote Sensing, 9(1: 096026). doi : 10.1117/1.JRS.9.096026  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Pour caractériser les changements phénologiques des cultures pendant la saison de croissance à l’aide des observations du radar polarimétrique à synthèse d’ouverture RADARSAT 2, nous avons mis au point un modèle adaptatif simplifié de la diffusion dans le volume (SAVSM), fondé sur les fonctions sinus et cosinus à la puissance n. Une décomposition en trois composantes, basée sur un modèle (TCMD) avec une décomposition en valeurs propres non négatives, a aussi été intégrée au modèle SAVSM. Nous avons utilisé des données acquises à différents moments par RADARSAT 2 au-dessus du Sud-Ouest ontarien pour valider le modèle combiné TCMD-SAVSM. Nous avons d’abord comparé le modèle TCMD-SAVSM à la décomposition fondée sur un modèle adaptatif, proposé par Arii et coll., pour lequel la valeur de ∇f v est fixée à 0,01, et démontré que non seulement TCMD-SAVSM consomme beaucoup moins de temps de calcul, mais que les surfaces décomposées et les composantes à double réflexion sont aussi représentative de la réalité de la couverture terrestre. En utilisant comme critère d’évaluation un pourcentage de puissance inférieur à 0,001 dans la matrice des résidus, on constate que, par rapport à d’autres modèles populaires de diffusion dans le volume, le modèle SAVSM présente la meilleure performance pour les champs de maïs, de soja ou le blé, avec la plus forte moyenne et l’écart-type le plus bas. Ces résultats suggèrent que SAVSM est un modèle de diffusion dans le volume qui décrit adéquatement les changements saisonniers dans les champs de culture. Pour finir, nous analysons la surface décomposée, les réflexions doubles et les composantes de réflexions dans le volume pour le blé, le soja et le maïs à différents stades de croissance selon le type de cultures. Les résultats démontrent que leurs variations suivent simultanément le développement phénologique des cultures.

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