THE AMBIGUITY IN FOREST PROFILES AND XTINCTION ESTIMATED FROM MULTIBASELINE INTERFEROMETRIC SAR

Abstract

This paper demonstrates by simulation that in the estimation of vegetation profiles from multibaseline interferometric synthetic aperture radar (InSAR), the peak extinction coefficient is poorly determined for typical interferometric coherence and phase accuracies. This coefficient determines overall density and affects the relative density profiles estimated from interferometry. This paper shows that a given radar power profile gives rise to a family of vegetation density profiles, depending on the peak extinction assumed. It is further  demonstrated that estimating the peak extinction requires coherence accuracies of better than 0.1% and phase accuracies of better than a few tenths of a degree, both of which exceed the performance of typical or envisioned SAR systems. Two recommended approaches to profile production with InSAR are 1) use the radar power profile instead of the vegetation density profile for biomass estimation and other ecosystem characterization (in analogy to LIDAR power which is most frequently used for lidar studies of biomass) or 2) apply external information to establish the extinction characteristics needed for vegetation density profiles.Esse artigo procura demonstrar, por simulação, que na estimativa de perfis de volume da vegetação por interferometria  com múltiplas linhas de base, o pico de extinção não é adequadamente determinado pela coerência interferométrica e fase, com acurácias típicas de InSAR. Esse pico determina a densidade global, afetando os perfis de densidade relativa da vegetação estimados por interferometria. Esse trabalho mostra que para um dado perfil de potência-radar há uma série de perfis de densidade da vegetação, dependendo do pico de extinção assumido. É ainda demonstrado que a estimativa do pico de  extinção requer exatidões de coerência melhores que 0,1%, bem como, de acurácias de fases que alguns décimos de graus, valores esses que atualmente excedem o desempenho de sistemas SAR em operação ou aqueles previstos. As duas abordagens recomendadas para a produção de perfis com InSAR são: (1) utilizar o perfil-radar, ao invés do perfil de densidade de vegetação, para estimação de biomassa e outras caracterizações de ecossistema (em nalogia à potência-lidar, a qual é mais  frequentemente utilizada nos estudos de biomassa baseados em LIDAR); ou (2) aplicar informação externa para estabelecer as características de extinção necessárias aos perfis de densidade de vegetação

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