CHƯƠNG II: CƠ CHẾ THU NHẬN THÔNG TIN RADAR VÀ CÁC NHÂN TỐ TỰ NHIÊN ẢNH HƯỞNG TỚI THUỘC TÍNH ẢNH RADAR Ở TỈNH HOÀ BÌNH
3.4. Đánh giá quan hệ giữa sinh khối rừng trên mặt đất tỉnh Hòa Bình và tán xạ ngược trên ảnh RADAR
Từ kết quả hồi quy giữa giá trị tán xạ trên ảnh ENVISAT ASAR, ALOS PALSAR, và sinh khối trên mặt đất ô tiêu chuẩn có thể rút ra một số so sánh như sau:
Phân cực HV là thích hợp hơn cho việc xác định sinh khối rừng so với sử dụng phân cực HH, điều này thể hiện hệ số xác định R2 khi hồi quy giá trị tán xạ trên ảnh với sinh khối trên mặt đất ô tiêu chuẩn khi sử dụng phân cực HV luôn lớn hơn so với sử dụng phân cực HH.
Hàm đa thức bậc hai cho kết quả hồi quy giữa sinh khối rừng trên mặt đất và giá trị tán xạ ngược trên ảnh tốt hơn so với hàm tuyến tính.
Giá trị bão hòa của trị tán xạ ngược trên ảnh ENVISAT ASAR khi giá trị sinh khối rừng trên mặt đất lớn hơn 70 tấn/ha đối với phân cực HV. Giá trị này đối với phân cực HV của ảnh ALOS PALSAR vào khoảng 160 tấn. Kết
131
quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Wenjian đối với rừng tự nhiên ở nam Trung Quốc [103].
Đối với rừng có sinh khối quá thấp (nhỏ hơn 20 tấn/ha) thì việc sử dụng trị tán xạ trên ảnh RADAR để tính sinh khối rừng trên mặt đất cho độ chính xác thấp. Nguyên nhân của hạn chế này là do rừng có sinh thấp thường đi đôi với độ che phủ thấp, cây không cao. Tia RADAR ngoài việc tương tác với cây thì có nhiều tia tương tác với cây và phản xạ tới nền đất bên dưới và quay lại ăng ten RADAR, đồng thời có nhiều tia tương tác trực tiếp với nền đất và trở lại đầu thu. Do cường độ tán xạ nhận được tại đầu thu là tổng hợp của các nguồn nói trên, nên với rừng có sinh khối thấp thì cấu phần của cường độ tán xạ nhận được từ nền đất là quá lớn, hay nói cách khác nhiễu tán xạ từ nền đất ảnh hưởng quá lớn đến cường độ tán xạ nhận được làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến kết quả tính toán sinh khối trên mặt đất bằng dữ liệu RADAR làm kết quả này không đáng tin cậy. Tóm lại, kết quả hồi quy cho thấy trên địa bàn tỉnh Hòa Bình thì rừng với sinh khối nhỏ hơn 20 tấn/ha thì kết quả tính sinh khối tư giá trị tán xạ ngược trên ảnh RADAR cho kết quả không đáng tin cậy.
Sử dụng phương pháp hồi quy đa biến (Multiple Regression) đối với tán xạ ngược trên ảnh chụp với các cấu hình khác nhau và có phối hợp giữa quỹ đạo đi lên và đi xuống giúp cải thiện quả hồi quy. Kết quả có thể giải thích như sau:
- Với việc sử dụng dữ liệu với các góc chụp khác nhau tia RADAR tương tác với các thành phần của cây khác nhau và di chuyển trong tán cây khác nhau, với khoảng cách khác nhau và tới mặt đất. Điều này ảnh hưởng đến tương tác tán lá-mặt đất-tán lá-đầu thu [50, 78].
Như vậy sử dụng dữ liệu với các góc chụp khác nhau cho phép tăng
132
thông tin về lớp phủ rừng và có thể xác định sinh khối với độ chính xác tốt hơn.
- Hơn nữa, khi sử dụng phối hợp dữ liệu ở hai quỹ đạo khác nhau (đi lên và đi xuống) với góc chụp khác nhau, thông tin trên ảnh bị mất do hiện tượng bóng của địa hình, hiện tượng co ngắn phía trước và chồng đè sẽ được cải thiện. ví dụ đối với dãy núi có hướng song song với quỹ đạo thì sườn núi hướng về ăng ten đối với quỹ đạo đi lên thì lại hướng ngược với ăng ten đối với quỹ đạo đi xuống và ngược lại. Ảnh hưởng của địa hình cũng nhạy cảm với góc chụp. Phần này đã được trình bày kỹ trong Mục 2 của Chương II.
Hồi quy đa biến sử dụng cả phân cực HH và phân cực HV sẽ cho kết quả tốt hơn so với sử dụng riêng từng phân cực HH hoặc phân cực HV. Sóng RADAR với phân cực khác nhau có cơ chế tương tác với thực vật khác nhau và phụ thuộc vào định hướng của thành phần của thực vật. Rừng tỉnh Hòa Bình chủ yếu là rừng lá rộng thường xanh, thân và cành lớn có xu hướng phân bố theo hướng thẳng đứng, trong khi đó nhánh, cảnh nhỏ và vừa lại có hướng nằm ngang. Do vậy, khi phối hợp phân cực HH và HV sẽ giúp thu thập được nhiều thông tin về sinh khối trên mặt đất của lớp phủ thực vật so với sử dụng phân cực đơn, nên kết quả tính sinh khối rừng trên mặt đất chính xác hơn.
Theo kết quả hồi quy giữa giá trị tán xạ trên ảnh ENVISAT ASAR, ALOS PALSAR, và sinh khối trên mặt đất ô tiêu chuẩn đối với tổng hợp các loại rừng, đối với rừng trồng, đối với rừng tự nhiên thì cho thấy kết quả hồi quy đối với rừng trồng có tốt hơn so với hai kết quả còn lại tuy nhiên cũng không vượt trội. Điều này thể hiện hệ số xác định khi sử dụng ảnh ALOS PALSAR sử dụng phương pháp hồi quy đa biến, hệ số này là 0,84, 0,91 và 0,71 tương ứng với rừng trồng, tất cả các loại rừng và rừng tự nhiên.
133