A Hybrid (Multi-Angle and Multipolarization) Approach to Soil Moisture Retrieval Using the Integral Equation Model: Preparing for the RADARSAT Constellation Mission.

Merzouki, A. et McNairn, H. (2015). « A Hybrid (Multi-Angle and Multipolarization) Approach to Soil Moisture Retrieval Using the Integral Equation Model: Preparing for the RADARSAT Constellation Mission. », Canadian Journal of Remote Sensing, 41(5), p. 349-362. doi : 10.1080/07038992.2015.1104629  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’objectif principal de cette recherche était de développer, tester et valider une méthode d'extraction de l’humidité du sol pour les champs agricoles en utilisant des données du radar à synthèse d’ouverture (RSO) en bande C en préparation de la mission de la Constellation RADARSAT (MCR). Le modèle des équations intégrales (MEI) a été utilisé pour estimer l’humidité du sol pour 12 images polarimétriques de RADARSAT-2 acquises en 2011 et 2012 sur un site d’essai dans l’est du Canada. Un nouveau système d’inversion hybride est présenté dans lequel l'extraction de l’humidité du sol au niveau du terrain a été réalisée grâce à une optimisation de table de recherche en utilisant la rétrodiffusion des paires de données RADARSAT-2 acquises à deux angles d’incidence et à deux polarisations. La précision de cette nouvelle approche hybride a été comparée à celle de l’inversion multipolarisation plus classique. À des fins de validation, l’humidité du sol in situ a été surveillée en utilisant un réseau de quatre stations disposées pour obtenir la variabilité maximum du sol dans la zone d’étude. Les résultats ont montré que l’approche hybride a fourni les meilleures estimations avec une erreur absolue moyenne de 4,13 %. Contrairement à l’inversion multipolarisation, l’approche hybride ne nécessite pas un terme d’étalonnage de rugosité. Cette configuration modèle / inversion a été mise en œuvre pour produire des cartes d’humidité du sol à partir de paires d’images acquises à différents angles d’incidence. Les changements spatio-temporels représentés par des cartes extraites ont été évalués en utilisant un indice de la différence normalisée absolue de l’humidité. Les cartes résultantes ont fourni des informations utiles, montrant le potentiel de combiner une statistique de l’indice de l’humidité du sol, MEI, et les données de RADARSAT pour estimer les conditions d’humidité du sol. Basée sur les résultats présentés ici, l’approche hybride est bien adaptée à la mission de la Constellation RADARSAT compte tenu de la réobservation plus fréquente prévue avec trois satellites. Agriculture et Agroalimentaire Canada se prépare à mettre en œuvre l’approche hybride pour la surveillance de l’humidité du sol dans les paysages agricoles du Canada à l’aide de la MCR.

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