Методика и предварительные результаты совместной обработки данных гиперспектрального и радиолокационного зондирования посевов сельскохозяйственных культур

Методика совместной обработки гиперспектральных и радиолокационных данных предусматривала процедуры адаптации моделей коэффициента спектральной яркости (КСЯ) и удельной эффективной поверхности рассеяния (УЭПР) культурной растительности к данным авиационной съемки, расчет полей указанных параметров, их сравнение с полями, полученными по экспериментальным данным в диапазоне 400-2500 нм и на длинах волн 2.3, 5.66 и 23 см, оценку степени близости полей этих параметров, а также количества информации, содержащейся в гиперспектральных и радиолокационных данных при их раздельной и совместной обработке. В качестве моделей КСЯ и УЭПР использовались формулы, взятые из литературных источников. Экспериментальные данные авиационной гиперспектральной и радиолокационной съемки были заимствованы с сайта колледжа лондонского университета. Съемка проводилась 2 июня 2000 г. в районе Barton-Bendish на северо-востоке Англии и сопровождалась наземными обследованиями полей. Кроме того, использовались данные наземного СВЧ-зондирования сельскохозяйственных культур, полученные в работах школы Мичиганского университета (F.Ulaby et al.).
Полуэмпирические формулы, предназначенные для расчета КСЯ и УЭПР полей различных культур, включали в себя по два слагаемых, первое из которых характеризовало рассеяние оптических и радиоволн растительностью, а второе – рассеяние волн почвенным покровом. Предварительные результаты обработки данных модельных расчетов и экспериментальных данных показали их удовлетворительное согласие, т.е. отмечена четкая зависимость КСЯ и УЭПР от величины листового индекса растительного покрова. Однако величины УЭПР, полученные с помощью бортовой аппаратуры E-SAR, имели заниженные значения на 2-4 дБ, по сравнению с данными американских исследователей и модельными величинами, хотя и сохраняли правильную тенденцию зависимости от листового индекса. Эта погрешность может быть связана с неточностью калибровки радара, которую отмечали сами авторы летного эксперимента.
Визуальный анализ изображений полей, полученных гиперспектрометром Hymap и радаром E-SAR на параллельных и перекрестных поляризациях, показал, что данные оптического диапазона более чувствительны к внутривидовым вариациям состояния растительных покровов, в то время как радиолокационные данные более чувствительны к межвидовым различиям.