Une nouvelle étude présente la plate-forme de modélisation de transfert de radiatifs micro-ondes passive (CLAP), un modèle de transfert de radiatifs micro-ondes (CLAP), un modèle de diffusion et d’émission multi-fréquence unifié de diffusion et d’émission de micro-ondes multi-fréquences unifiées conçues pour révolutionner la surveillance de la surface terrestre. Cette plate-forme de pointe combine des signaux micro-ondes actifs et passifs pour offrir des simulations potentiellement précises d’humidité du sol et des conditions de végétation.
En incorporant des modèles d’interaction avancés pour le sol et la végétation, CLAP a le potentiel de traiter les limitations clés des technologies de télédétection existantes, permettant l’amélioration de la précision de surveillance des terres. L’étude présente la capacité de CLAP à améliorer les simulations de signaux micro-ondes, en particulier à des fréquences élevées, marquant un pas en avant majeur dans la gestion des écosystèmes et la recherche sur le changement climatique.
La télédétection micro-ondes est essentielle pour la surveillance des terres, fournissant des informations cruciales sur l’humidité du sol et la santé de la végétation en mesurant le rayonnement micro-ondes et la rétrodiffusion émises et dispersées par la surface. Cependant, les modèles actuels reposent fortement sur la théorie du transfert radiatif d’ordre zéro et les hypothèses empiriques, donnant souvent des changements dynamiques dans la végétation et les propriétés du sol (structure, humidité et température). Ces limites entraînent des incohérences et une précision réduite entre différentes fréquences et polarisations.
Compte tenu de ces défis, il existe un besoin urgent de recherches plus raffinées sur les mécanismes de diffusion et d’émission des signaux micro-ondes multi-fréquences pour améliorer la précision et la fiabilité des technologies de télédétection.
Une équipe de chercheurs de l’Université de Twente a publié un papier dans le Journal de télédétectionPrésentation de la plate-forme de modélisation de transfert de radiatifs micro-ondes passive à la terre communautaire (CLAP) Une plate-forme de diffusion et d’émission micro-ondes multi-fréquences de diffusion et d’émission, qui intègre les modèles avancés de diffusion de la surface du sol (AIEM) et de diffusion de la végétation (TVG). CLAP intègre une structure de végétation appropriée, une teneur en eau végétale dynamique (VWC) et des changements de température, améliorant considérablement les technologies existantes.
De plus, CLAP révèle la nature dépendante de la fréquence de la profondeur optique des prairies et met en évidence l’impact significatif de la température de la végétation sur les signaux à haute fréquence, offrant de nouvelles perspectives pour une végétation plus précise et une surveillance du sol.
La force centrale de Clap réside dans sa modélisation détaillée des composants du sol et de la végétation. L’équipe a utilisé des observations in situ à long terme du site MAQU, y compris les signaux micro-ondes, l’humidité du sol, les profils de température et les données de végétation, pour entraîner le clap et évaluer les performances du modèle respectivement. Les résultats ont montré que pendant l’été, CLAP avec paramétrisation du cylindre pour la représentation de la végétation simulée de la prairie simulée en bande X et en bande C avec des valeurs RMSE de 1,8 dB et 1,9 dB, respectivement, par rapport à 3,4 dB et 3,0 dB à partir du paramétrisation du disque.
L’étude a également découvert que les variations de température de la végétation affectent considérablement les changements diurnes de signaux à haute fréquence, tandis que les changements de teneur en eau de la végétation influencent principalement des signaux à basse fréquence. Par exemple, à la bande C, les fluctuations de la température de la végétation ont eu un impact plus important sur les changements de signal (coefficient de corrélation R de 0,34), tandis qu’à la bande S, la teneur en eau de la végétation avait une influence plus forte (R de 0,46). Ces résultats soulignent l’importance de la végétation dynamique et des propriétés du sol dans les processus de diffusion et d’émission des signaux micro-ondes, ce qui reflète avec précision.
Le Dr Hong Zhao, le chercheur principal, a commenté: « La plate-forme CLAP représente une progression majeure de la télédétection micro-ondes. Les processus de diffusion et d’émission du signal.
L’équipe a utilisé des données approfondies in situ du site MAQU ainsi que des observations par micro-ondes satellites. Ces ensembles de données complets ont permis aux chercheurs d’évaluer rigoureusement les performances de CLAP entre les différentes fréquences et polarisations, assurant sa précision et sa fiabilité. Le développement de CLAP ouvre de nouvelles possibilités pour l’avenir de la télédétection micro-ondes. Cette technologie peut être intégrée dans les missions satellites à venir telles que CIMR et Rose-L pour améliorer la précision de la surveillance de l’humidité du sol et de la végétation.
De plus, CLAP peut être incorporé dans les cadres d’assimilation des données pour fournir des entrées plus précises pour les modèles de surface terrestre. L’application généralisée de cette technologie promet d’avoir un impact profond sur la surveillance mondiale de l’environnement, la production agricole et la recherche sur le changement climatique, soutenant les efforts de développement durable dans le monde.
Plus d’informations:
Hong Zhao et al, Modélisation de la rétrodiffusion micro-ondes multi-fréquences et émission de la surface terrestre par une plate-forme de modélisation de transfert de radiatifs micro-ondes passive terrestre et active communautaire, Journal de télédétection (2025). Doi: 10.34133 / Remosesensing.0415
Fourni par Journal of Remote Sensing