近期,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业创新团队受邀发表农业SAR定量遥感综述,该文全面系统地梳理了作物参数SAR反演研究进展,回顾了当前研究现状,点明现存问题并提出未来研究方向。相关研究成果发表在遥感领域一区期刊《IEEE geoscience and remote sensing magazine》上,IF=16.2。
作物冠层参数可反映作物生长状况和趋势,是联系遥感特征和作物产量的重要参数。光学遥感易受云雨天气影响,难以获取有效遥感数据源。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)技术能在各种气象条件下获取目标地物散射信息,为作物冠层信息的及时获取提供数据保障。该文系统综述了1991年至2022年30年间基于SAR遥感数据反演作物冠层参数的相关研究,涵盖百余篇文献。研究首先综述了现有研究相关的关键SAR雷达特征和作物冠层参数,并总结了冠层参数反演精度的影响因素。然后,将反演模型分为经验模型、半经验模型和机理模型,详细阐述各模型的原理、优缺点与发展趋势。最后讨论了现有研究存在的问题,并展望未来发展方向。
研究发现,作物生长过程具有人工属性,比自然植被生长过程更复杂。将雷达遥感机理与农学机理深度结合可精确模拟作物微波散射信息。模型构建过程中需重视发展机理模型,探索微波与作物间“真实”关系,协同极化分解技术和机理模型增加SAR雷达特征的可解释性。积极探索融合新兴技术,扩大作物冠层参数反演模型的应用范围,以期进一步推动粮食生产稳定发展和保障粮食安全。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所2022级博士生赵荣坤为论文第一作者,吴尚蓉副研究员为论文通讯作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目以及中国农业科学院青年创新专项等项目的资助。