Synthetic Aperture Radar (SAR) Compact Polarimetry for Soil Moisture Retrieval
Notice bibliographique
Résumé
Soil moisture is a factor for risk analysis in the agricultural sector, yet access to temporally and spatially detailed data is challenging for much of the world’s agricultural extend. Significant effort has been focused on developing methodologies to estimate soil moisture from microwave satellite sensors. Canada’s RADARSAT Constellation Mission (RCM) is capable of acquiring imagery in a number of modes with a Compact Polarimetry (CP) configuration at different spatial resolutions (1 to 100 m). RCM offers greater polarization diversity, wide swaths and improved temporal frequency (4-day exact revisit time); all important considerations for large area monitoring of agricultural resources. The major goal of this study was to examine whether CP could accurately estimate surface soil moisture over bare fields. A methodology was developed using the calibrated Integral Equation Model (IEM) multi-polarization inversion approach. RADARSAT-2 data was acquired between 2012 and 2017 over a test site in eastern Canada. CP backscatter for two RCM modes (medium resolution 30 m and 50 m (MR30 and MR50)) was simulated using 63 RADARSAT-2 fully polarimetric images. A simple transfer function was developed between RH (right circular-horizontal) and HH (horizontal-horizontal) intensity, as well as RV (right circular-vertical) and VV (vertical-vertical). These HH- and VV-like intensities were then used in the multi-polarization inversion scheme to retrieve soil moisture. CP soil moisture retrievals were validated against soil moisture measurements from a long term in-situ network instrumented with five soil moisture stations. Retrieved and measured soil moisture were well correlated (R > 0.70) with an unbiased root mean square error (ubRMSE) less than 0.06 m3/m3. Overall, the developed method clearly captured the dry down and wetting trends observed through the five years study period. However, results demonstrated that the inversion method introduced a consistent bias (~0.10 m3/m3). Comparison of CP soil moisture estimates to those from the Soil Moisture Active Passive (SMAP) passive microwave satellite confirmed this bias. This study demonstrates the potential of C-band CP data to deliver accurate soil moisture products over wide swaths for regional and national soil moisture monitoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».