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Temporal Ground-Based Scatterometer Observations of Crops in Western Canada

1992; Taylor & Francis; Volume: 18; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1080/07038992.1992.10855138

1712-798X

Brian Brisco, R.J. Brown, J.G. Gairns, B. Snider,

Soil Geostatistics and Mapping

RÉSUMÉAvec le lancement de plusieurs radars à antenne synthétique (RAAS) au cours des années 90, il apparaît certain que l'on disposera alors de données radar multidates pour des applications en agriculture. Il est nécessaire toutefois de poursuivre les recherches afin d'utiliser cette technologie efficacement et de rendre pratique l'utilisation de données microondes dans les systèmes d'information sur les cultures existants. Le CCT utilise actuellement des plates-formes terrestres ainsi que des plates-formes aéroportées à cette fin. Une série de données multidates sur des cultures de blé de printemps (barbelé et non barbelé), d'orge, de canola et de terres en jachère, recueillie par un scattéromètre au sol dans la bande Ku, Cet L, a été étudiée en fonction de l'information qu 'elles peuvent fournir quant à la discrimination des cultures. Les rapports F ont été calculés, puis classifiés en vue d'évaluer les effets produits par la fréquence, la polarisation et l'angle d'incidence sur la discrimination des classes.Les résultats démontrent que la bande Ku était la plus pertinente, que la meilleure polarisation était celle de type HV et que les angles d'incidence intermédiaires, soit ceux compris entre 30° et 60° C, étaient plus avantageux que des angles rasants ou près de la verticale. Les rapports F, calculés à partir de données hebdomadaires, ont également été classifiés en vue d'évaluer la dimension temporelle. La meilleure période pour la discrimination des cultures se situe entre le milieu et la fin de juillet, période qui correspond aux stades deformation des grains. On a refait l'analyse avec plusieurs combinaisons de cultures en enlevant les cultures de canola, puis les terres en jachère de la base de données. Le seul changement notable est apparu au niveau des bandes de fréquence, la bande L étant devenue celle permettant une meilleure discrimination des trois types de culture. Ce résultat est surprenant car on s'attend à ce que des ondes plus longues pénètrent dans les cultures de céréale. Les recherches se poursuivent donc dans le but d'élucider ce phénomène. Les résultats de la présente étude sur la capacité des futurs radars à antenne synthétique embarqués à bord de satellites à fournir de l'information utile pour la discrimination des cultures sont commentés ici.SUMMARYWith the launch of several spaceborne Synthetic Aperture Radar (SAR) systems scheduled for the '90s, the availability of multi-temporal radar data for agricultural applications appears certain. Research is required to use this technology effectively and to implement the use of microwave remote sensing data into existing crop information systems. The Canada Centre for Remote Sensing is using ground-based and airborne platforms to pursue this research. A multi-temporal ground-based Ku-, C-, and L-band scatterometer dataset of spring wheat (bearded and non-bearded), barley, canola, and summerfallow crop types was examined for crop separability information. F-ratios were calculated and ranked to evaluate the effects of frequency, polarization, and incidence angle on class separability.The results show that the Ku-band was the best frequency, HV was the best polarization, and the intermediate incidence angles (30° to 60°) were superior to very steep or shallow angles. F-ratios, calculated from weekly data, were also ranked to evaluate the temporal dimension. Mid- to late-July was the best time period for crop separability, which corresponded to the reproductive growth stages of the crops. The analysis is repeated for several crop mixes by removing canola and then summerfallow crop types from the database. The only significant change in the results was the reversal of the frequency ranking, with the L-band becoming the best frequency for separating the three grain classes. This result was surprising as the longer wavelengths are expected to penetrate the grain crops. thus, further research is being conducted to investigate this phenomenon. The results with regard to the ability of future space SARs to provide crop separability information are discussed. Additional informationNotes on contributorsB. BriscoB. Brisco and W.G. Gairns are with Intera Technologies Ltd, 2 Gurdwara Road, Nepean, Ontario K2E 1A2.R.J. BrownR.J. Brown is with the Canada Centre for Remote Sensing, 2464 Sheffield Road, Ottawa, Ontario K1A 0Y7.J.G. GairnsB. Brisco and W.G. Gairns are with Intera Technologies Ltd, 2 Gurdwara Road, Nepean, Ontario K2E 1A2.B. SniderB. Snider is with Statistics Canada, Tunney's Pasture, Ottawa, Ontario K1A 0N9.