Page 145 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第六章 测绘地理信息新技术应用

员还可以结合地面调查数据进行模型验证和修正，提高估算结果的可靠性。
3. 林木信息获取
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）技术属于一种高分辨率二维

成像的主动微波遥感技术，是卫星遥感技术中的一种。其通过搭载在平台上的雷
达设备发射信号，再通过接收地面反射回来的信号来确定地面目标的相关信息。
在森林覆盖区域，SAR 发射信号能够穿透植被表层，获取高精度的地面反射回
波数据。SAR 反射信号中的相位和振幅信息可用于获取林木参数，如树木高度、

胸径等信息。这些数据最终被处理成高分辨率的图像，反映出监测区域林木高度、
植被结构特征等。
以我国松嫩平原上的黑土草原为例，说明利用 SAR 技术可以监测黑土草原
林冠高度信息。黑土草原面积广阔，是我国重要的牧区。探究该地区的林木信

息情况对解决草原退化和沙漠化问题都具有重要意义。2018 年，研究人员通过
Sentinel-1A/b 卫星的相关数据重点筛选了覆盖黑土草原区域的详细数据，选取了
7—9 月的数据。SAR 图像的分辨率为 10m，一共覆盖了 459 个站点，每个站点
大小为 250m×250m。

首先，研究人员对筛选数据进行了预处理，包括数据校正、波束平移、灰度
定标、多视几何配准和压缩等，并且对于水面、城市、山脉等区域，采用不同的
滤波和校正策略，从而保证得到精准、可靠的林冠高度反演数据。
其次，研究人员对数据进行反演处理，通过基于方位视角相干化串扰对比方

法来反演黑土草原林冠高度。该方法包括有背景干扰消除、相干化、串扰去除、
信噪比提高等多个步骤。研究人员还可以通过全球卫星导航系统接收器来获得传
感器和站点之间的极化标准偏差。通过数据分析，可以得到监测时期内黑土草原
林冠高度变化。采用此方法，黑土草原内大部分地区都能够实现林冠高度的精准

反演；黑土草原林冠高度在4.3~5.8m，且分布不均匀。研究人员采集了InSAR图像，
分析树高与正射影像之间的相关性，发现在小于 4m 的树高范围内，大多数树冠
可以被正射影像探测到，但对于较高的树木，正射影像的探测能力不强。因此，
该案例可以有效展示出 SAR 数据反演黑土草原林冠高度的可行性。这些结果为

黑土草原的生态保护和管理提供了有价值的参考依据。

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