ALOSPALSAR数据不同极化下云南松蓄积量分析

熊剑

摘要：指出了合成孔雷达具有强穿透性的特点，能够不受天气影响检测云南松单层林的信息特征，利用云南省的ALOS PALSAR数据，实时检测了相关的云南松林分因子信息，基于大数据的分析不同极化方式下后向嵌射系统与云南松单层蓄积量之间的关系，通过分析比较，根据相关机制定律，对云南松蓄积量进行了讨论分析。

关键词：ALOS PALSAR数据；不同极化；云南松蓄积量

中图分类号：S791.257

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）07018102

1 引言

地球变暖是近几年人们经常议论的问题，随着社会的快速发展，生态环境被破坏的程度越来越高，使得我国的林业资源变得越来越紧张。云南松是云南省较为常见的一种树木，因此对云南松具有简单临汾结构的林分体征分析，具有良好的实验性。在ALOS PALSAR数据基础上，通过对不同极化方式的分析，对云南松蓄积量进行有效地分析。

2 研究地区及研究数据

2.1 研究地区介绍

本次研究地区为云南省保山的一片云南松林区。该林区气候适宜云南松生长，空气湿度等也给云南松的生长提供了较为有利的条件，年平均温度一般在18℃左右，年平均降水量900 mm左右，年平均湿度70%，其常年无霜，比较适宜云南松的生长。

2.2 ALOS PALSAR数据

PALSAR具有横向瞄准功能，入射角一般控制在8～60°之间，使得在其观测过程中，能够得到更为精准的数据，而同时在设备扫描的区域也能够得到全极化的数据，使得全极化的模式更加凸显出其优势，而对于Alos卫星搭载的相应传感器，也能够在应用的基础上使得数据更加清晰准确。同时在传感控制方面也能够严格控制入射角和具体方位，使得数据更加准确。

2.3 数据研究方法

该数据主要通过单复式数据图的多视处理，在处理过程中，使得数据变得更加有条理化，而经过光波和极化定标的编码，使得 ALOS PALSAR数据更加准确，而在提取的数据的过程中也变得更加方面，同时在对数据进行相关性分析生成散点型的过程中，也是对数据的进一步处理，使得数据能够更加合乎设计者和观察者的要求，各项矢量数据能够更有利于结果的各项观测，在结果分析中，对于数据的处理也更加准确，也同时给观测者提供了便利，更有利于数据处理的进行。

3 数据处理与分析

3.1 PALSAR数据预处理

利用最先进的数据模块对PALSAR数据进行预处理，主要是在多视角的模式下，调整其窗口和滤镜模式，使得分辨率和滤镜窗口等方面都更加接近于自然的各项条件，同时也对各地理位置进行编码，使得各辐射地标能够生成分辨率较高的数据散射系数图，使得数据处理过程中能够更加清晰全面地了解到各分布图的内容。 PALSAR数据预处理对于 LOS PALSAR数据的多极化处理模式有着极为重要的意义，和最终的结论分析也有紧密的联系，所以做好PALSAR数据预处理事保证结果分析正确有效性的第一步。

3.2 小班数据预处理

在Arcmap下导入云南林区的调查数据，选择纯林的小班进行各项侦察，选取长势及质量较为良好的一部分作为样本进行观测，小班的数据预处理有利于LOS PALSAR数据的多极化处理，使得其数据更有说服力，而对于未达到要求的云南林木，在剔除之后，也能够达到该林区的最好生长率，使得接下来的数据处理有了良好的数据基础，相比于PALSAR数据预处理，小班的数据预处理同样对于最终的结果分析有着较为重要的意义。

3.3 数据处理步骤

在数据处理的过程中，首先采用经过预处理的SAR散射图，在Atcmap中运用小班的各项矢量数据作为基础，运用分析工具将各小班的属性进行有效地归类及分析，最后得出各像元的属性，在运用计算工具算出平均像元散射系数及相关的对应率，从而得出各小班的平均散射系数，而在得到各小班平均散射系数的同时，结合相应的云南松蓄积量，画出散点图，能够更加形象直观地表示各小班的云南林情况，也能从主观的从趋势图中得到相关的结论，而散点图和趋势图的加入，使得该数据的走势及具体数量更加清晰，给下一步对数据进行最后的分析和得出结论提供了有利的条件。

4 数据分析结果及谈论

4.1 散射系数及不同极化

从散点图的散射系数及散射图的走向可以看出在单位蓄积量相同的情况下，不同的极化下散射点的分布情况，由于散射机制相比于人工机制，其地理位置和环境方面都更为复杂，裸露地表也更为复杂，包括地表面的散射等，使得在其地理位置的影响下，其散射系数也会稍有差异，综合所有的因素，森林结构较简单的林业去的不同极化下散射系数是成正比例的趋势发展。

4.2 极化状态与蓄积量

从散点图和趋势图上可以看出，在不同程度下的林业区内，由于其生长环境，气候湿度等都相同，但是因其人工机制的地理位置和散射机制稍有差异，所以其极化状态与蓄积量相比有着更好的相关性。进过几次的拟合实验，在趋势图上也能够看出该云南林的趋势，基本上达到实验的相关要求，使得结果也更加准确。而在实验的过程中，由于云南的植被较为单一，使得该林分结构也没有较为复杂的树种，所以在蓄积量增加的过程中，当郁闭度达到一定的数值时，其散射系数并不会呈现太大的变化，而同时并不会因为散射机制或是人工机制的差异而造成的趋势差异，但是由于地理位置及气候条件的限制，同样也不会出现理想情况下的数据，不会出现散射系数随着蓄积量的增大而稳定的情况出现，如果对林木的样本进行封闭性的实验，在实验数据方面也会更加理想化，但是由于场地和设备等的限制，得到的散点图及趋势图和理想状态都有着不小的差距。这也是接下来的农林工作中应该注意的问题，能够提高相关技术，使得数据更加准确和理想化，这样有利于下一步措施的调整。

5 结论

利用该林区的各项数据，研究说明了在不同的极化状态下散射系数和森林的蓄积量有着更好的相关性，最后分析了由于小班数据及地理位置和气候条件的限制，使得实际的数据和理想状态有着较大的差距，所以应该重点培养相关的技术，使得实验的数据更加准确，这样更有利于林业部门出台下一步的发展战略的政策，更有利于保护和发展林业资源。而LOS PALSAR数据的应用，也为相关的实验分析带来了极大的便利。

参考文献：

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