بررسي اثر ارتفاع و تراكم جنگل بر دقت روش‌هاي برآورد ارتفاع جنگل با استفاده از داده‌هاي PolInSAR

Investigation the Effect of the Forest Height and Forest Density on the Accuracy of Forest Height Estimation Methods Using PolInSAR Data

زيست توده جنگل، يكي از پارامترهاي مهم در بررسي تغييرات اكوسيستم و مدل‌سازي عمومي چرخه كربن است. از سوي ديگر، ارتفاع جنگل پارامتري مهم در معادلات آلومتريك جهت برآورد زيست توده است. در اين مقاله اثر دو پارامتر فيزيكي ارتفاع و تراكم درختان در دقت برآورد ارتفاع با استفاده از چهار روش مرسوم برآورد ارتفاع جنگل با استفاده از تكنيك‌ تداخل‌سنجي پلاريمتريك راداري، كه عبارتند از الگوريتم وارونگي تفاضل مدل رقومي ارتفاعي، الگوريتم وارونگي ارتفاع بر اساس دامنه همدوسي حجمي، الگوريتم تركيبي و بالاخره الگوريتم سه مرحله‌اي، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. داده مورد استفاده جهت ارزيابي عملكرد روش‌هاي چهارگانه ياد شده در برآورد ارتفاع جنگل، داده‌هاي شبيه‌سازي باند L براي پانزده مجموعه زوج تصوير پلاريمتريك راداري با تراكم‌ها و ارتفاعات مختلف است. نتايج تجربي حاصل از برآورد ارتفاع در داده‌هاي شبيه‌سازي با تراكم 100 تا 900 اصله درخت در هكتار و ارتفاع 10 تا 18 متر نشان مي‌دهد كه نتايج حاصل از روش تركيبي نسبت به تغييرات ارتفاع و چگالي حساسيت بالايي نشان مي‌دهد. جذر ميانگين مجموع مربعات خطاها براي داده‌هاي با ارتفاع متغير به ترتيب براي روش‌هاي وارونگي تفاضل مدل رقومي ارتفاعي، الگوريتم وارونگي ارتفاع بر اساس دامنه همدوسي حجمي،الگوريتم تركيبي و الگوريتم سه مرحله‌اي مقادير 5/8، 5/6، 3/2 و 4 متر براي داده‌هاي با تراكم مختلف به ترتيب مقادير 11/6، 6/7، 5/8 و 5/3 متر به دست آمد.

Forest biomass is one of the most important parameters in the ecosystem changes assessment and global carbon cycle modelling. In the other hand, the forest height is an effective parameter in the allometric equations which are used for biomass estimation. In this research, the effect of two physical factors forest height and forest density, will be evaluated in the applicability of the four common inversion algorithms for forest height estimation based on the polarimetric Interferometry SAR (PolInSAR) technique. The applicability of the digital elevation model (DEM) differencing, volume coherence amplitude, hybrid and three-stage methods are studied for different forest height and forest density by using simulated polarimetric interferometric SAR data in L-band. The experimental results of the forest height estimation in simulated data with a density of 100 to 900 trees per hectare and a height of 10 to 18 meters show that the results of the hybrid method show high sensivity to changes in both height and density. The root mean square of error was 5.8, 5.6, 3.2 and 4 m for data with variable height and 11.6, 6.7, 5.8 and 5.3 m for data with different densities, respectively.