Multitemporal observations of sugarcane by TerraSAR-X sensor

International audienceLe potentiel du capteur radar TerraSAR-X (bande X) pour le suivi de la croissance de la canne à sucre a été étudié sur l'ile de la Réunion. Des données multitemporelles du capteur TerraSAR-X acquises à différentes angles d'incidence (17°, 31°, 37°, 58°) et polarisations (HH, HV, VV) ont été analysées dans le but d'étudier le comportement du signal radar en fonction de la hauteur de la canne à sucre. Le potentiel de TerraSAR pour la cartographie de la coupe a également été étudié.Le signal radar augmente rapidement avec la hauteur de la canne jusqu'à une hauteur seuil qui dépend de la polarisation et de l'angle d'incidence. Au delà de ce seuil, le signal croit légèrement ou reste constant. Les résultats montrent également que le signal TerraSAR augmente après des fortes pluies suite à une augmentation de la contribution du sol pour des hauteurs de canne inférieures à 50 cm (2 mois d'age). Finalement, les données TerraSAR à haute résolution spatiale sont très utiles pour le suivi de la coupe quand les champs de canne à sucre sont de petites tailles ou quand la coupe est échelonnée dans le temps. L'incidence radar de 37° est la plus convenable pour le suivi et la cartographie de la coupe de canne. / The potential of TerraSAR-X (X-band) in monitoring sugarcane growth was investigated on Reunion Island. Multi-temporal TerraSAR data acquired at various incidence angles (17°, 31°, 37°, 47°, 58°) and polarizations (HH, HV, VV) were analyzed in order to study the behaviour of SAR (synthetic aperture radar) signal as a function of sugarcane height. The potential of TerraSAR for mapping the sugarcane harvest was also studied. Radar signal increased quickly with crop height until a threshold height, which depended on polarization and incidence angle. Beyond this threshold, the signal increased only slightly, remained constant, or even decreased. TerraSAR data showed that after strong rains the soil contribution for the backscattering of sugarcane fields can be consequent for canes with heights of terminal visible dewlap (htvd) less than 50cm (total cane heights around 155cm). Finally, TerraSAR data at high spatial resolution were shown to be useful for monitoring sugarcane harvest when the fields are of small size or when the cut is spread out in time. The radar incidence of 37° is more suitable to monitor the sugarcane harvest

Télédétection radar pour le suivi de la coupe de canne à sucre

National audienceSugarcane is one of the most important crops in the tropics, with a global production estimated at ~ 1 million tons a year and a cropped area of about 20 millions hectares. Objective: Evaluate the potential of new generation SAR sensors, such as TerraSAR-X (acquisition of images at VHSR ~1 m, with a short revisit interval “daily to weekly”) ; Relationship between TerraSAR-X signal and sugarcane height as a function of instrumental parameters (polarization and incidence), and precipitation ; Potential of TerraSAR-X for mapping harvested sugarcane crop

Multitemporal observations of sugarcane by TerraSAR-X images

International audienceThe objective is to analyze the relationship between TerraSAR signal and sugarcane height as a function of instrumental parameters (polarization and incidence), and precipitation. In addition, the potential of TerraSAR-X for mapping harvested sugarcane crop was studied

Multitemporal observations of sugarcane by TerraSAR-X images

International audienceThe objective is to analyze the relationship between TerraSAR signal and sugarcane height as a function of instrumental parameters (polarization and incidence), and precipitation. In addition, the potential of TerraSAR-X for mapping harvested sugarcane crop was studied

Observations multi-temporelles de la canne à sucre par imagerie radar Terrasar-x

International audienceThe objective of this study is to investigate the potential of TerraSAR-X (X-band) in monitoring sugarcane growth on Reunion Island. Multi-temporal TerraSAR data acquired at various incidence angles (17°, 31°, 37°, 47°, 58°) and polarizations (HH, HV, VV) were analyzed in order to study the behaviour of SAR (synthetic aperture radar) signal as a function of sugarcane height. The potential of TerraSAR for mapping the sugarcane harvest was also studied. Radar signal increased quickly with crop height until a threshold height, which depended on polarization and incidence angle. Beyond this threshold, the signal increased only slightly, remained constant, or even decreased. The threshold height is slightly higher with cross polarization and higher incidence angles (47° in comparison with 17° and 31°). TerraSAR data showed that after strong rains the soil contribution for the backscattering of sugarcane fields can be consequent for canes with heights of terminal visible dewlap (htvd) less than 50cm (total cane heights around 155cm). Finally, TerraSAR data at high spatial resolution were shown to be useful for monitoring sugarcane harvest when the fields are of small size or when the cut is spread out in time. The comparison between incidences of 17°, 37° and 58° shows that 37° is more suitable to monitor the sugarcane harvest. The cut is easily detectable on TerraSAR images for data acquired less than two or three months after the cut. The radar signal decreases of about 5dB for images acquired some days after the cut and of 3dB for data acquired two month after the cut (VV-37°). The difference in radar signal becomes negligible (L'objectif de cette étude est d'examiner le potentiel de l'imagerie radar TerraSAR-X (en bande X) pour le suivi de la croissance de la canne à sucre sur l'Île de la Réunion. Des données TerraSAR multi-temporelles acquises à différents angles d'incidence (31°, 37°, 47°) et polarisations (HH, HV, VV) ont été analysées pour étudier le comportement du signal radar en fonction de la hauteur de canne à sucre. Le potentiel de TerraSAR pour cartographier la récolte de canne à sucre a également été étudié. Le signal radar augmente rapidement avec la hauteur de la canne jusqu'à une hauteur de seuil, qui dépend de l'angle d'incidence et de la polarisation. Au-delà de ce seuil, le signal augmente légèrement, reste constant, voire diminue. La hauteur de seuil est légèrement plus élevée avec la polarisation croisée et aux forts angles d'incidence (47° en comparaison à 31°). Les résultats ont aussi montré que les polarisations parallèles (HH et VV) étaient bien corrélées. Des données TerraSAR ont montré qu'après des fortes pluies, la contribution du sol à la rétrodiffusion des parcelles de canne à sucre peut être conséquente pour des hauteurs de cannes inférieures à 50cm. Cette augmentation du signal radar après des fortes pluies pourrait impliquer une ambiguïté d'identification entre des cannes jeunes et des cannes matures à cause de la haute sensibilité du signal radar à l'humidité superficielle du sol. Finalement, les données TerraSAR à haute résolution spatiale se montrent utiles pour suivre la coupe de canne à sucre lorsque les champs sont de petites tailles et que la date d'acquisition de l'image est proche de la date de coupe. La comparaison entre les incidences de 37° et 47° montre que la première est plus appropriée pour suivre la récolte de canne à sucre. La coupe est facilement détectable sur des images TerraSAR pour des données acquises moins de deux ou trois mois après la coupe. Le signal radar diminue de 5dB pour des images acquises quelques jours après la coupe et de 3dB pour des données acquises deux mois après la coupe (VV-37°). La différence dans le signal radar devient négligeable (< 1dB) entre les cannes à sucre matures et les champs récoltés depuis trois mois ou plus

Potentiel des données radar pour la caractérisation des cultures de canne à sucre à la Réunion

National audienceL'objectif de cette étude est d'examiner le potentiel de l'imagerie radar TerraSAR-X (en bande X) pour le suivi de la croissance de la canne à sucre sur l'Île de la Réunion. Le signal radar augmente rapidement avec la hauteur de la canne jusqu'à une hauteur de seuil, qui dépend de l'angle d'incidence et de la polarisation. Au-delà de ce seuil, le signal augmente légèrement, reste constant, voire diminue. La hauteur de seuil est légèrement plus élevée avec la polarisation croisée et aux forts angles d'incidence (47° en comparaison à 31°). Des données TerraSAR ont montré qu'après des fortes pluies, la contribution du sol à la rétrodiffusion des parcelles de canne à sucre peut être conséquente pour des hauteurs de cannes inférieures à 50cm. Cette augmentation du signal radar après des fortes pluies pourrait impliquer une ambiguïté d'identification entre des cannes jeunes et des cannes matures à cause de la haute sensibilité du signal radar à l'humidité superficielle du sol. Finalement, les données TerraSAR à haute résolution spatiale se montrent utiles pour suivre la coupe de canne à sucre lorsque les champs sont de petites tailles et que la date d'acquisition de l'image est proche de la date de coupe. La coupe est facilement détectable sur des images TerraSAR pour des données acquises moins de deux ou trois mois après la coupe. Le signal radar diminue de 5dB pour des images acquises quelques jours après la coupe et de 3dB pour des données acquises deux mois après la coupe (VV-37°). La différence dans le signal radar devient négligeable (< 1dB) entre les cannes à sucre matures et les champs récoltés depuis trois mois ou plus.The objective of this study is to investigate the potential of TerraSAR-X (X-band) in monitoring sugarcane growth on Reunion Island. Radar signal increased quickly with crop height until a threshold height, which depends on polarization and incidence angle. Beyond this threshold, the signal increased only slightly, remained constant, or even decreased. The threshold height is slightly higher with cross polarization and higher incidence angles (47° in comparison with 31°). TerraSAR data showed that after strong rains the soil contribution for the backscattering of sugarcane fields can be consequent for canes with heights less than 50cm. This increase in radar signal after strong rains could involve an ambiguity in the detection of young and mature canes because of the high sensitivity of the radar signal to surface soil moisture. Finally, TerraSAR data at high spatial resolution were shown to be useful for monitoring sugarcane harvest when the fields are of small sizes and when the cut is spread out in time. The cut is easily detectable on TerraSAR images for data acquired less than two or three months after the cut. The radar signal decreases of about 5dB for images acquired some days after the cut and of 3dB for data acquired two months after the cut (VV-37°). The difference in radar signal becomes negligible