امیر آقابالایی

پایش زمین و زیست کره آن در هر مقیاسی جهت نیل به یک توسعه پایدار لازم و ضروری است. ازاین رو، جنگل ها، به عنوان یک منبع طبیعی ارزشمند، نقش مهمی در کنترل تغییرات آب وهوایی و چرخه کربن دارند. به همین دلیل، زیست توده و به تبع آن ارتفاع جنگل جزء اطلاعات کلیدی جهت پایش جنگل و زمین زیر آن به شمار می آیند. در مطالعات بسیاری نشان داده شده است که سامانه تصویربرداری رادار با روزنه مجازی (SAR) می توانند کمک شایانی به این هدف نمایند. در این راستا، تکنیک جدیدی که تداخل سنجی پلاریمتریک SAR (PolInSAR) نامیده می شود، ابزاری مناسب و در دسترس جهت برآورد ارتفاع جنگل می باشد، چراکه به موقعیت و توزیع قائم اجزای ساختاری جنگل حساس است. بر این اساس، از یک نقطه نظر، روش های به کار برده شده در این حوزه را می توان به دو دسته تقسیم کرد: الف) بر اساس مدل معکوس گیری حجم تصادفی بر زمین (RVoG)، و ب) بر اساس تکنیک های تجزیه مدل مبنای داده های PolInSAR. در این تحقیق، جهت بهبود برآورد ارتفاع جنگل روشی نوین بر اساس ترکیب دو دسته روش اشاره شده پیشنهاد شده است. عملکرد و کارآمدی روش پیشنهادی توسط دو مجموعه داده شبیه سازی شده از نرم افزار PolSARProSim در باندهای L و P اثبات شد. به طوری که در باند L و در روش های تفاضلی مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، دامنه کوهرنسی و ترکیبی (فاز و کوهرنسی) به ترتیب 69/0 متر، 84/1 متر و 38/3 متر بهبود در برآورد ارتفاع حاصل شد. همچنین در باند P و بالاخص در روش های تفاضلی DEM و دامنه کوهرنسی به ترتیب با 53/1 متر و 74/2 متر بهبود حاصل شد.

چندین مطالعه انجام شده در دهه اخیر نشان داده است که سامانه های تصویربرداری رادار با روزنه مجازی ( SAR ) در مد Compact پلاریمتری ( CP ) می توانند بر معایب سامانه های تصویربرداری SAR در مد تمام پلاریمتریک ( FP ) غلبه کرده و عملکرد قابل قبولی را در کاربردهای مختلف سنجش از دور مانند مدیریت و پایش منابع مهم طبیعی از جمله جنگل ها ارائه دهند. در این راستا، فناوری نوینی به نام تداخل سنجی پلاریمتریک SAR ( PolInSAR) ، به عنوان ابزاری توانمند در این حوزه، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، عملکرد داده های C-PollnSAR ) Compact PollnSAR ) در مد ارسال و دریافت قطبش دایروی ( DCP ) جهت برآورد ارتفاع درختان جنگل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، روش های مرسوم جهت بازیابی ارتفاع درختان در مناطق جنگلی، شامل روش تفاضلی مدل رقومی ارتفاعی ( DEM )، روش اندازه دامنه کوهرنسی و نیز روش ترکیبی (فاز و کوهرنسی)، بر روی این داده ها پیاده سازی شد. به منظور ارزیابی عملکرد داده های C-PolInSAR ، نتایج حاصل از این داده ها با نتایج به دست آمده از داده های Full PolInSAR) F-PollanSADR) مقایسه و ارزیابی گردید. نتایج تجربی به دست آمده در این تحقیق بر دو مجموعه داده شبیه سازی شده از نرم افزار PolSARProSim در باندهای L و P نشان دادند که داده های C-PolInSAR در مد DCP ، عملکرد و نتایج یکسانی نسبت به داده های F-PolInSAR با در نظر گرفتن HH+VV به عنوان قطبش پس پراکنش شده از زمین، در برآورد ارتفاع دارند. به ویژه آن که، داده های C-PolInSAR در مد DCP بهبود 78/0 متری و 55/0 متری را به ترتیب در باندهای L و P نسبت به داده های F-PolInSAR با انتخاب HH-VV به عنوان قطبش زمین، در برآورد ارتفاع درختان حاصل کردند. علاوه براین، به کارگیری داده های C-PolInSAR هنگامی که منابع سامانه های تصویربرداری پلاریمتریک محدود هستند، در دسترس نیستند، و نیز در طول موج های بلند، که قطبش ارسالی متأثر از چرخش فارادی است، می تواند یک راه کار مؤثر باشد.