بررسی و تحلیل تأثیر برخی از عوامل محیطی روی بازپراکنش راداری در مناطق جنگلی و در پلاریزیشن های مختلف

کاربرد رادار با روزنه¬ی مجازی (sar) در بسیاری از زمینه¬ها ثابت شده است. در تمام این زمینه¬ها، از مقدار پارامترهای مختلف راداری مانند ضریب بازپراکنش استفاده می¬شود. بنابراین ضروری است تمام عوامل تأثیرگذار روی مقدار پارامترهای مذکور شناخته شوند. عوامل محیطی مانند رطوبت خاک، رطوبت سطح (ناشی از باران، شبنم و مه)، تغییرات دمایی، برف، سیلاب، باد و طوفان، و برفک و یخ از جمله فاکتورهایی هستند که روی میزان پراکنش تأثیر می¬گذارند. بنابراین برای رسیدن به خروجی¬های صحیح¬تر و در نظر گرفتن تصاویر مناسب برای کاربردهای مختلف، ضروری است که تأثیر آنها در نظر گرفته شود. در این کار هدف این است که تأثیر تغییر یک پارامتر سنجنده (مدار) و دو عامل محیطی دما و رطوبت روی ضرایب بازپراکنش راداری در پولاریزاسیون¬های مختلف، انواع مکانیزم های پراکنش، ارتفاع پدستال، امضای پلاریمتریک و طبقه-بندی برای کلاسهای مختلف در یک منطقه¬ی جنگلی در نظر گرفته شود. برای بررسی هر یک از این عوامل و همچنین اعتبارسنجی نتایج، سه دسته از تصاویر رادارست-2 انتخاب شدند که حتی-الامکان سایر پارامترهای تأثیرگذار به جز پارامتر مورد بررسی ثابت باشند. سپس ماتریس کووریانس برای تمام تصاویر استخراج شده و تصحیح زمینی و ژئوکد شدند. در مرحله¬ی بعد، با کمک داده های زمینی مقدار متوسط ضرایب بازپراکنش در هر سه پولاریزاسیون، ارتفاع پدستال، امضای پلاریمتریک برای هر کلاس محاسبه شده و متوسط فاصله¬ی ویشارت هر کلاس نسبت به کلاسهای دیگر به دست آمد. برای بررسی تأثیر عوامل محیطی روی مکانیزم های پراکنش، تجزیه¬ی freeman-durden روی تصاویر انجام گرفت و این تصاویر نیز به طور جداگانه تصحیح زمینی و ژئوکد شدند. سپس سهم متوسط هر یک از مکانیزم های پراکنش برای هر یک از کلاسها در هر تاریخ برای تمام کلاسها محاسبه شد. در نهایت، تغییر تمام پارامترهای مذکور در تاریخ های مختلف بررسی شده و تفسیر نتایج انجام گرفت. یافته¬ها در مورد تأثیر مدار نشان دادند که با ثابت ماندن مقدار سایر متغیرها، تغییر مدار سبب تغییر میزان بازپراکنش می¬شود که این میزان تغییر بستگی به فصل و شرایط منطقه¬ی مطالعاتی دارد. مهم¬ترین نتایجی که با تفسیر داده های مربوط به تغییرات دمایی به دست آمدند، این بود که دما به طور مستقیم روی بازپراکنش تأثیر نمی¬گذارد بلکه با تغییر سایر پارامترهای محیطی سبب تغییر میزان بازپراکنش می¬شود. وجود برف در منطقه-ی مورد مطالعه چه روی درخت و چه روی زمین سبب افزایش پراکنش سطحی شده و عدم وجود آن روی درخت سبب افزایش پراکنش حجمی می¬گردد. در کلاسهایی که شامل گیاه هستند، ارتفاع پدستال در دماهای زیر صفر کمتر از دماهای بالای صفر است. تفاوت قابل توجهی بین رفتار گونه¬های پهن برگ و سوزنی برگ در اثر تغییر دما مشاهده نمی¬شود، اگرچه برخی تفاوت¬های ظریف وجود دارند. در تمام تاریخ¬ها، پراکنش دوجهشه کمترین سهم را در بازپراکنش کلی داشت که به علت عمق نفوذ کمتر در باند c است. تصاویری که پوشیده از برف نیستند و در دمای صفر یا بالای صفر اخذ شده¬اند، برای طبقه¬بندی مناسب¬تر از تصاویری هستند که در آنها عوارض پوشیده از برف بوده و در دمای زیر صفر اخذ شده¬اند. یافته¬ها در مورد رطوبت سطح نشان دادند که وجود این عامل سبب افزایش بازپراکنش می¬شود و بیشترین تأثیر را روی پراکنش حجمی یا پولاریزاسیون hv می¬گذارد. بهترین تصاویر برای تفکیک گیاهان زمینی از سایر کلاسها تصاویری هستند که در آنها رطوبت سطح گیاهان بالاست. همچنین، مقدار میانگین ارتفاع پدستال با کاهش زاویه¬ی فرودی کاهش پیدا می¬کند. اگرچه نتایج مذکور از اهمیت برخوردارند، به پارامترهای سنسور و منطقه¬ی مورد مطالعه وابسته هستند. بنابراین به طور کلی، این کار یک دانش کلی از چگونگی تغییر پارامترهای مختلف در اثر تغییر عوامل محیطی در مناطق جنگلی و با سنجنده¬ی رادارست-2 ارائه می¬دهد و قابل تعمیم به تمام مناطق مطالعاتی یا پیکربندی دیگری از سنجنده نمی¬باشد.