基于Sentinel-1A双极化时序数据的甘蔗株高反演方法

摘要：

甘蔗株高为甘蔗品种与土壤、气象、水文等因素的综合反映,是甘蔗长势监测与估产的重要指标.研究以华南地区气候与天气条件为基础,通过对覆盖甘蔗全生长期的23景时间序列Sentinel-1A数据进行预处理、矩阵转换与Cloude-Pottier分解,求得双极化雷达植被指数(Dual-pol radar vegetation index,DPRVI).分析了该指数与甘蔗长势参数(株高)随甘蔗不同生长期的动态变化规律.采用4种经典的经验回归模型(线性、二次多项式、指数、对数),以分段函数形式对不同生长期的甘蔗株高进行反演,建立最佳反演模型.实验结果表明,拟合模型在分蘖期前相关性最高,二次多项式模型拟合效果最优,决定系数R2与均方根误差分别达到了0.882与0.118 cm,对反演效果最好的分蘖期之前的二次函数模型进行验证,结果表明决定系数R2达0.839,平均绝对偏差为7.4％,说明DPRVI反演甘蔗株高是有效的.将DPRVI与其他3种经典的反演参数进行对比,结果表明,DPRVI的性能优于其他3种参数.通过分析可得,DPRVI可以较好地反演甘蔗生长前期的株高变化,反演的株高参数可供农业管理部门参考.

关键词：时序数据;Sentinel-1A;甘蔗;株高反演;双极化雷达植被指数

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分类号：S566.1;TP391.41(经济作物)

资助基金：国家自然科学基金;自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室开放基金项目;广东省海洋与渔业厅渔港建设;渔业发展专项;广东省国际合作领域项目

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：186-194