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申请/专利权人：西南林业大学

摘要：本发明公开了一种基于电磁波衰减理论及森林穿透补偿的森林冠层高度估测方法，包括：采用InSAR技术获取TanDEM‑XHH极化DSM_HH；利用InSARDEM差值法获取CHM_HH；构建基于电磁波衰减理论的森林穿透深度模型，计算穿透深度；计算基于森林穿透补偿的森林冠层高度CHM_HHc。

主权项：1.一种基于电磁波衰减理论及森林穿透补偿的森林冠层高度估测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用干涉合成孔径雷达InSAR技术和TanDEM-XHH极化数据获取数字表面模型DSM_HH：对TanDEM-X数据中HH极化数据进行干涉处理，生成相应的极化干涉图、复相干图像和数字表面模型DSM；其中相位解缠采用最小费用流算法及采用SRTMDEM数据辅助地理编码；最终获得6m空间分辨率HH极化的数字表面模型DSM_HH；步骤2、利用InSARDEM差值法获取森林高度CHM_HH：利用LiDAR数据获取代表林下地表高的数字地面模型LiDAR_DTM，将DSM_HH与LiDAR_DTM相减估测森林高度CHM_HH；步骤3、构建基于电磁波衰减理论的森林穿透深度模型，估算X波段HH极化SAR在森林中的穿透深度；所述步骤3具体如下：在森林植被介质传播中，电磁波被介质吸收和衰减，电磁波信号减弱至消失；设在空气与森林介质临界处某一点的电磁波透射功率是PO，电磁波在森林介质的衰减系数为kz，则在森林介质离临界处深度z处的电磁波功率如下： 假设电磁波在森林介质穿透深度为当电磁波功率pz衰减到1e时的路程Bh，即PBhpz＝1e，即： 式中，式中λ是微波波长，ε是介质的介电常数，IM是取虚部，虚部波在介质中损耗；从而穿透深度求解可以简化为： 根据波的解析理论，利用Foldy近似和变形Born近似，导出含有散射元介质的平均场，穿透深度表示为： 其中： aθ＝aφ＝εv其中，θ0是入射角，fv是林木材料体积占空比，εv是林木材料的平均介电常数，τ是极化方位角的偏移角度，通过下式求得： S为Sinclair散射矩阵；HH表示发射水平极化波，接收回波中水平极化信号；HV表示发射水平极化波，接收回波中垂直极化信号；VH表示发射垂直极化波，接收回波中水平极化信号；VV表示发射垂直极化波，接收回波中垂直极化信息号；步骤4、计算基于森林穿透补偿的森林冠层高度CHM_HHc。

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