Polarisierter Radar-Vegetationsindex zur Biomasseabschätzung in Randökosystemen der Wüste

Die Biomasseabschätzung von Strauchlandschaften im östlichen Mittelmeerraum wurde unter Verwendung von PALSAR-Daten mit voller und dualer Polarisation im L-Band sowie Sentinel-1-Daten mit dualer Polarisation im C-Band untersucht. Zunächst führten wir eine empirische Bewertung der einfachen und multiplen Regressionen zwischen den polarisierten Rückstreuungskoeffizienten und der Biomasseverteilung der Strauchlandschaften entlang des klimatischen Gradienten zwischen semiariden und ariden Regionen durch. Wir stellten dann fest, dass der PALSAR L-Band HV-polarisierte Rückstreuungskoeffizient einen höheren Biomasseinformationsgehalt aufweist als die Sentinel-1 C-Band-Daten. Basierend auf einem theoretischen Volumenstreuungsmodell und einem semi-empirischen Modell schlagen wir einen neuen polarisierten Radar-Vegetationsindex (PRVI) vor, der den Grad der Polarisation und den kreuzpolarisierten Rückstreuungskoeffizienten nutzt. Die Beziehung zwischen dem neuen Index und der Biomasse wurde im Hinblick auf die auf dem normalisierten Differenzvegetationsindex basierenden Biomasseabschätzungen bewertet, die mit Landsat-Bildern berechnet wurden. Der PRVI wies eine höhere Korrelation mit der Biomasse auf im Vergleich zu anderen Radarpolaritätsparametern im Allgemeinen und einem bestehenden Radar-Vegetationsindex (RVI) im Besonderen. Die Bewertung der PRVI-basierten Biomaseprognosen im Vergleich zu allometrischen Daten, die aus Luftbildern, Lidar- und Felddaten für 67 Standorte in der Randzone der Wüste extrahiert wurden, zeigte eine moderate Leistung mit einem RMSE von 0,329 kg/m², während eine RVI-basierte Biomasseabschätzung ein RMSE von 0,439 kg/m² hatte.