观察蔗糖积累与Sentinel-1后向散射gydF4y2Ba

1介绍gydF4y2Ba

甘蔗糖和乙醇生产是一个重要的来源,数量和质量的植物可溶性糖,蔗糖,决定最终的产糖量。蔗糖生产发展在赛季甘蔗的茎植物(gydF4y2Ba王et al ., 2013gydF4y2Ba)。在高浓度蔗糖积累。不同蔗糖浓度已经报道世界各地的品种,包括10至15%的鲜重(gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

监控甘蔗和其蔗糖含量在生长季节可以为多个用户提供必要的信息,如个人生产商,甘蔗工厂或大宗商品交易员(gydF4y2Ba任和艾哈迈德,2008gydF4y2Ba)。这是因为监测和产量预测有助于评估生产流程,调整现场管理和评估潜在的工业生产(gydF4y2Ba喷口et al ., 2015gydF4y2Ba)。目前,最常见的估产方法在该领域仍然是基于历史记录和专家知识(gydF4y2BaShendryk et al ., 2021gydF4y2Ba)。基于视觉评估专家估计产量,他们估计基于知识、历史收益率数据,土地特征、天气和病虫害的表现(gydF4y2Ba喷口et al ., 2015gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

先前的研究已经研究了甘蔗产量和植被指数之间的关系计算从卫星数据(gydF4y2BaBegue et al ., 2010gydF4y2Ba;gydF4y2BaLofton et al ., 2012gydF4y2Ba;gydF4y2Ba莫雷尔et al ., 2014gydF4y2Ba;gydF4y2BaMolijn et al ., 2019gydF4y2Ba)。常见的技术是基于光学指标(例如NDVI)。例如,gydF4y2Ba莫雷尔et al。(2014)gydF4y2Ba发现集成NDVI值在生长季节最好的收益率相关领域范围内。gydF4y2Ba费尔南德斯et al。(2017)gydF4y2Ba研究如何结合NDVI时间序列和神经网络来预测区域在巴西甘蔗产量。不幸的是,新的估产技术的集成决策过程的甘蔗生产依然缓慢(gydF4y2Ba喷口et al ., 2015gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

很少有研究关注的合成孔径雷达(SAR)数据及其与甘蔗或蔗糖产量的关系。有限的研究评估SAR数据的能力来监控甘蔗生物量或估计甘蔗产量。gydF4y2BaShendryk et al。(2021)gydF4y2Ba与机器学习专注于预测产量,Sentinel-1数据作为预测变量。gydF4y2BaMolijn et al。(2019)gydF4y2Ba的适用性进行了探讨Sentinel-1数据监控在整个生长季节生物量。然而,在这些研究SAR数据直接相比,产量大的数据库。gydF4y2Ba

本研究将展示蔗糖积累Sentinel-1后向散射的影响。Sentinel-1后向散射和行星光学数据使用和比较。我们开始通过评估不同植被指数的变化在生长季节。以后,不同植被指数的关系在季节是甘蔗产量进行比较。最后,一个建模研究是建立模拟蔗糖积累对介电常数的影响。建模研究提供解释的行为Sentinel-1后向散射和支持的潜力与卫星数据监控潜在的蔗糖产量。gydF4y2Ba

2甘蔗生长gydF4y2Ba

世界各地的甘蔗生长在亚热带和热带条件。在巴西和印度最大的甘蔗生产国在世界范围内,分别占21和39% (gydF4y2Ba2021年粮农组织、gydF4y2Ba),非洲大陆占甘蔗总产量的百分之五(gydF4y2Ba粮农组织、2021 bgydF4y2Ba)。在巴西生产甘蔗主要旱地条件下,大多数的甘蔗种植在非洲大陆与灌溉持续(gydF4y2BaDubb et al ., 2017gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

甘蔗可以作为植物甘蔗或截根苗生长作物(gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。当作为截根苗甘蔗种植作物,它不是每年重新种植,但从前面的植物。,因为它是划算的,季是最常见的做法在甘蔗日益增长的国家(gydF4y2Ba苏伦德让et al ., 2016gydF4y2Ba)。甘蔗种植和收获。收获日期取决于糖厂和理想情况下,甘蔗生长计划维持最大容量(gydF4y2Ba喷口et al ., 2015gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

相对于其他多年生作物,甘蔗相对较长的生长季节,收获经过一段时间的12到18个月。生理变化受控于不同的机制定义不同生长阶段。一般来说,甘蔗增长除以以下四个阶段:初始阶段(30天),分蘖期(90天)、发展阶段(150天),最后阶段(90天)(gydF4y2BaDoorenbos Kassam, 1979gydF4y2Ba;gydF4y2Ba席尔瓦et al ., 2015gydF4y2Ba)。在分析中,我们将把这些增长阶段。gydF4y2Ba

发芽的初始阶段的特点是原始的凳子上。生物量的增长和蔗糖积累的同时,叶树冠的发展,在分蘖期(gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。在开发阶段甘蔗工厂更关注于茎的伸长,这是一个重要的水槽蔗糖开发(gydF4y2Ba旋塞,2001gydF4y2Ba;gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。在最后阶段,衰老是占主导地位的过程(gydF4y2Ba马丁斯et al ., 2016gydF4y2Ba)。在这个过程中叶绿素含量降低的叶子变黄。这个过程是结合植物失水,于是增加了植物中蔗糖浓度(gydF4y2BaBegue et al ., 2010gydF4y2Ba)。在甘蔗灌溉,灌溉是经常停在本赛季结束后最大化蔗糖的积累(gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3数据和方法gydF4y2Ba

3.1现场数据采集gydF4y2Ba

本研究使用作物产量数据从一个甘蔗种植园位于Xinavane低Incomati河畔,莫桑比克(见gydF4y2Ba补充材料gydF4y2Ba)。种植园截根苗生长甘蔗灌溉条件下的亚热带气候。从4月到12月,当地糖厂打开和收割甘蔗字段(gydF4y2Ba窝Besten et al ., 2020gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2021年gydF4y2Ba)。本研究的重点在于在387字段组成的大部分地区种植的拥有和Tongaat Hulett集团在农业管理是集中组织。字段长度平均约20公顷(gydF4y2Ba窝Besten et al ., 2020gydF4y2Ba)。的甘蔗种植园种植行1 - 1.5米。占主导地位的甘蔗种植机N25和N23品种。gydF4y2Ba

在分析中,我们使用甘蔗产量数据,2018 - 2019和2019 - 2020赛季。含有收割甘蔗收割后,卡车称重并记录每个字段。权衡之后,几个样品测试一下他们的蔗糖含量。这个过程的结果在数据字段对甘蔗产量(吨/公顷,总胆固醇)和蔗糖产量(吨/公顷,TSH)。甘蔗和蔗糖产量之间的关系是线性的种植园688年的相关系数为0.95(见样品gydF4y2Ba图1 bgydF4y2Ba)。因为这个非常高的相关性和蔗糖的数据库并不完整,我们在本研究关注收益率数据用于甘蔗代替蔗糖内容最大化可用的数据点的数量。gydF4y2Ba

3.2卫星数据采集和处理gydF4y2Ba

分析,时间序列每个季节不同的遥感提取产品领域基于收获日期。时间序列的日期被表达的“天后季”,以便比较字段。时间序列的field-averaged Sentinel-1 VV和VH极化后向散射,以及行星的归一化植被指数产品。gydF4y2Ba

3.2.1 Sentinel-1后向散射gydF4y2Ba

Sentinel-1数据处理通过前哨应用平台(SNAP)工具箱(gydF4y2BaESA, 2021 bgydF4y2Ba)。在这个过程中辐射校准和地形校正是用于将数据转换成分别归一化后向散射和正确的海拔差异。Sentinel-1卫星观测到的合成孔径雷达(SAR),捕获后向散射在5.405 GHz (c波段)5×20米空间分辨率。在莫桑比克南部,Sentinel-1重访频率约为12天(gydF4y2BaESA, 2021gydF4y2Ba)。只使用下行数据来自Sentinel-1平台轨道6号和79年减少观测几何效果(gydF4y2Ba奖金et al ., 2018gydF4y2Ba)。最后,观测采样10×10 m分辨率。gydF4y2Ba

后向散射timeseries提取Sentinel-1 VV和VH偏振观测每个字段。此外,交叉比率(CR)是计算每个字段。CR可以计算减去VH-VV对数刻度。在以前研究CR是用于研究植被动力学,因为它减少了土壤水分的后向散射效应和soil-vegetation交互(gydF4y2Ba奖金et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2BaKhabbazan et al ., 2019gydF4y2Ba)。CR已被证明与植被生长和增加,因此,更多的代表与体积相关的散射从植被散射(gydF4y2Ba维罗索et al ., 2017gydF4y2Ba),而个人VV, VH后向散射包括更强的贡献从降雨事件以及灌溉土壤水分。gydF4y2Ba

3.2.2星球融合归一化植被指数gydF4y2Ba

归一化植被指数(NDVI)是一种广泛使用的植被指数。归一化植被指数需要红色和near-infra红乐队和指示性植被表面(叶绿素含量的gydF4y2Ba唤醒et al ., 1974gydF4y2Ba)。地球实现每日全球成像光谱,观察在RGB和近红外大约3米空间分辨率与商业卫星。本研究行星的NDVI融合产品的使用和up-scaled Sentinel-1 10米空间分辨率。地球融合产品合并PlanetScope观测与Sentinel-2 Landsat-8和MODIS数据(gydF4y2BaHouborg和麦凯布,2018年gydF4y2Ba)。最终的结果是每天云自由NDVI timeseries。新行星数据改善cross-sensor由于轨道构型的变化不一致,光谱响应,和辐射测量的质量。立方体卫星启用时空(CESTEM)创建一个健壮的归一化植被指数信号增强方法,可以用来观察高频植被动力学(gydF4y2BaHouborg和麦凯布,2018年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba阿拉贡et al ., 2021gydF4y2Ba;gydF4y2Ba地球实验室公司,2020年版gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3.3甘蔗数据分析gydF4y2Ba

甘蔗产量和卫星数据被用来理解的影响蔗糖积累在不同植被指数与卫星数据检索。此外,建模研究是为了解释植被含水量变化的影响由于蔗糖积累介电常数的植被。gydF4y2Ba

3.3.1收益率分析gydF4y2Ba

首先,归一化植被指数的变化和CR /现场评估在生长季节。理解的行为两个植被指数在贫穷和良好的表现领域,第十和90的甘蔗产量数据集计算2018 - 2019和2019 - 2020赛季。第十百分位被发现50.0业务信道和第90百分位108.7业务信道。平均NDVI和CR是计算为选定的字段上方和下方选择百分位数。gydF4y2Ba

第二,VV后向散射,VH后向散射,CR,和归一化植被指数与产量在生长季节。皮尔森相关系数是计算每一天后季对卫星的平均字段值派生产品和最终的甘蔗产量。每个卫星产品的5天移动平均相关系数绘制理解在生长季节的变化。gydF4y2Ba

3.3.2建模研究gydF4y2Ba

了解蔗糖积累对雷达后向散射的影响进行了建模研究。树冠的雷达后向散射是由其介电性能、尺寸、形状、取向、粗糙度、树冠的分布(gydF4y2Ba卡拉姆反对和Fung) 1989gydF4y2Ba;gydF4y2BaSteele-Dunne et al ., 2017gydF4y2Ba)。介电性能的植被dual-dispersion模型的描述gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba。这是一个模型转换重量含水量为植被复介电常数(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_vgydF4y2Ba)(gydF4y2Ba迈耶et al ., 2019gydF4y2Ba)。gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba假设gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_vgydF4y2Ba是一个混合的三个组件:一个非色散剩余组件(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_rgydF4y2Ba)(-),自由水组件(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_{弗兰克-威廉姆斯gydF4y2Ba})[-],结合水组件(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_bgydF4y2Ba)[-]。在束缚水指的是水分子在溶液中,水分子和自由水是指不是化合物(gydF4y2BaUlaby El-Rayes, 1987gydF4y2Ba)。gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba定义植被的介电常数(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_vgydF4y2Ba)如下:gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaυgydF4y2Ba_{弗兰克-威廉姆斯gydF4y2Ba}:自由水的体积分数(-)gydF4y2BaυgydF4y2Ba_bgydF4y2Ba:大部分的体积分数vegetation-bound水混合物[-]。所有的组件依赖于重力含水量(gydF4y2Ba米gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)。在哪里gydF4y2Ba米gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba是重量含水率定义为水的数量每湿生物质[g] [g] (gydF4y2Ba迈耶et al ., 2019gydF4y2Ba)。非色散剩余组件(gydF4y2BaϵgydF4y2Ba_rgydF4y2Ba)估计为:gydF4y2Ba

自由水和束缚水的组成部分植被的复介电常数gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba定义如下:gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BafgydF4y2Ba频率(GHz),gydF4y2BaσgydF4y2Ba自由液溶液的离子电导率gydF4y2BaSmgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}),而gydF4y2BajgydF4y2Ba表示虚数。的参数gydF4y2BaσgydF4y2Ba被发现是常数(1.27吗gydF4y2BaSmgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba。模型估计的难度自由和束缚水的分布。借助实验室实验gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba发现了一个重量含水率和之间的关系gydF4y2BaυgydF4y2Ba_{弗兰克-威廉姆斯gydF4y2Ba}和gydF4y2BaυgydF4y2Ba_bgydF4y2Ba:gydF4y2Ba

文学在甘蔗水含量和蔗糖的发展随着时间的推移不丰富(gydF4y2BaInman-Bamber 2013gydF4y2Ba)。然而,一项研究gydF4y2BaMuchow et al。(1996)gydF4y2Ba报道了蔗糖的现场试验,记录了开发,植被水,干燥的植物在生长季节。实验是澳大利亚的位置和甘蔗种植作为一个截根苗在灌溉条件下作物(gydF4y2BaMuchow et al ., 1996gydF4y2Ba)。实验方式抽样的甘蔗在生长季节八的时刻。从这些结果重量含水率的估计是:gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba米gydF4y2Ba_{蔗糖gydF4y2Ba}是蔗糖的分数总数的新鲜的生物量和吗gydF4y2Ba米gydF4y2Ba_干gydF4y2Ba干重的一部分新鲜的生物量。的数据(gydF4y2BaMuchow et al ., 1996gydF4y2Ba)被用来模型时间变化的影响gydF4y2Ba米gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba介电常数的植被。这让我们来解释观察到的后向散射和CR的变化。gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba由此产生的gydF4y2BaυgydF4y2Ba_{弗兰克-威廉姆斯gydF4y2Ba}和gydF4y2BaυgydF4y2Ba_bgydF4y2Ba可以找到。gydF4y2Ba

4的结果gydF4y2Ba

图2 a, BgydF4y2Ba显示了归一化植被指数和CR /字段在作物生长季节,面板显示了归一化植被指数和面板B的CR,红色和绿色线gydF4y2Ba图2一个gydF4y2Ba和点gydF4y2Ba图2 bgydF4y2Ba显示NDVI和CR观测值在10日和第90百分位领域考虑作物产量。字段的归一化植被指数和CR收益率低于第十百分位,超过第90百分位是平均计算红色和绿色线,分别。从gydF4y2Ba图2一个gydF4y2Ba第90个百分位归一化植被指数发展显示增加在生长季节。第90百分位达到一个更高的NDVI值。第十百分归一化植被指数发展显示较低的值。第十和第90百分位线之间的差异变得明显在开发和最后阶段,当生物质充分发展。结果显示良好的表演领域开发高NDVI值在生长季节和表现不佳的油田开发低NDVI值。这是符合先前的研究对归一化植被指数和甘蔗产量(gydF4y2BaBegue et al ., 2010gydF4y2Ba;gydF4y2Baibsen Pinheiro葡京et al ., 2018gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

图2 bgydF4y2Ba显示了一个相反的信号相比,归一化植被指数。第90个百分位线的CR发展展示了一个减少在生长季节,从发展阶段。第十百分位的平均CR值字段更不断从分蘖期结束的开始。有趣的是,第十百分位的CR值字段高于第90百分位字段在发展和最后阶段。结合gydF4y2Ba图2一个gydF4y2Ba,这表明良好表现的领域具有很高的归一化植被指数和低铬。相反,表现欠佳的字段是低下的归一化植被指数和更高的CR值。据我们所知,这是第一个这样的分析甘蔗的CR。然而,在其他作物(如玉米)CR增加随着时间的推移,由于植被水含量增加(gydF4y2Ba奖金et al ., 2018gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

图3gydF4y2Ba可视化的关系不同的卫星产品在生长季节和甘蔗产量。卫星派生产品评估gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba是:VV, VH, CR和归一化植被指数。在gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba皮尔逊相关性在每天在计算出最终的产量和生长季节的平均字段值卫星派生产品下的各个领域的研究。gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba展示了甘蔗产量和归一化植被指数之间的相关性增加与甘蔗发展。最高的相关性是0.56季后254天,最终发展阶段。在最后阶段,相关收益率下降。这是预期,因为在这个阶段,烘干造成萎蔫的甘蔗工厂(见第二节)。gydF4y2Ba

VV和VH显示类似的变化在他们的整个生长季节相关性产生。VV相关性最高的是272年0.50日和0.42 VH天116。收益率的相关性VV, VH开始偏离对方在开发阶段。VV显示了VH相比更高收益率的相关性,表明VV甘蔗生长比VH的提供了一个更好的指标。这与其他研究阔叶作物和高茎叶(如玉米)显示越来越后向散射信号在生长季节(gydF4y2BaMacelloni et al ., 2001gydF4y2Ba)。gydF4y2BaMacelloni et al。(2001)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba奖金et al。(2018)gydF4y2Ba显示VH更敏感作物生长指标(例如叶面积指数、植被水含量)。然而,作物在这些研究不考虑积累蔗糖在生长季节。gydF4y2Ba

CR显示负收益率随着时间的关系。这是相反的归一化植被指数显示与产量的关系。在生长季节CR和产量之间的关系显示了增加负相关的最大相关性−0.47天233。特别是,中途分蘖期和发展阶段的开始,CR相关显示急剧下降。发展阶段的末期,在最后阶段相关稳定和保持稳定。大幅增加产量和CR一半的负相关性的甘蔗分蘖期表明改变植物的生长。有趣的是,这恰逢在甘蔗工厂开始积累蔗糖(见第二节)。gydF4y2Ba

建模研究调查蔗糖积累如何影响介电常数,雷达后向散射的关键驱动因素。使用数据从一个领域活动进行的gydF4y2BaMuchow et al。(1996)gydF4y2Ba,他们记录了蔗糖的发展,植被水,干燥的植物在生长季节。数据可视化gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba蔗糖的积累是显而易见的,特别是在发展阶段。gydF4y2Ba

蔗糖的积累在植物的总重量含水量降低植物(3.2.2节gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba)。双扩散模型的基础上gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba明显,这降低了介电常数的植被,明白了gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba显示了介电常数的植被,尤其是真正的一部分,减少。这减少了后向散射减少,进而解释了CR和产量之间的负相关。gydF4y2Ba

值得注意的是,阻止水的化学成分的变化由于蔗糖的积累也会影响介电常数,没有明确考虑的一个因素gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba(gydF4y2BaUlaby El-Rayes, 1987gydF4y2Ba;gydF4y2Ba麦当劳et al ., 2002gydF4y2Ba)。蔗糖是绑定到水、蔗糖的增加应该增加束缚水的数量(gydF4y2Ba摩尔和博塔,2013年gydF4y2Ba)。束缚水比自由水介电常数较低,随着分子不能自由旋转。因此,蔗糖在结合水的影响占分数可能会导致进一步降低介电常数。gydF4y2Ba

由于蔗糖生产甘蔗茎内含水量变化的综合效应和化学成分影响后向散射信号直接通过介电常数下降。这是不同的归一化植被指数,表明植被表面的叶绿素含量(gydF4y2Ba唤醒et al ., 1974gydF4y2Ba)。叶绿素含量和蔗糖积累之间的关系是间接的。CR尤其是蔗糖发展有独特的反应,因此,证明包含在甘蔗蔗糖积累植物信息。此外,该结果支持CR更代表相关的散射树冠,被发现在其他的研究(gydF4y2Ba维罗索et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba奖金et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2BaKhabbazan et al ., 2019gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

5讨论gydF4y2Ba

这项研究显示了甘蔗产量之间的关系,从Sentinel-1后向散射和行星NDVI植被指数。结果显示之间的负相关在生长季节CR和甘蔗产量。先前的研究在CR报道观察植被变化的能力结构和新鲜的生物量积累(gydF4y2Ba维罗索et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba奖金et al ., 2018gydF4y2Ba)。然而,不存在可比性研究CR的收益率相比蔗糖积累作物。gydF4y2Ba

结果使用CR相反,NDVI发展正相关在生长季节屈服。换句话说,好的执行字段的特点是低CR值和归一化植被指数高,表现不佳的字段的特点是高铬值,归一化植被指数低。其他研究人员已经发现有正相关性与归一化植被指数和甘蔗作物产量(gydF4y2BaBegue et al ., 2010gydF4y2Ba;gydF4y2Ba莫雷尔et al ., 2014gydF4y2Ba)。在这些研究的积分归一化植被指数生长期与最终甘蔗产量或最大值在一个生长季节。此外,gydF4y2BaBegue et al。(2010)gydF4y2Ba发现更低的NDVI值在最后阶段与蔗糖含量更高的领域。这可以解释为叶衰老,导致叶绿素含量下降。可以解释为什么结果显示与归一化植被指数下降相关生长季节的结束。gydF4y2Ba

建模研究是用来展示甘蔗的介电常数是影响甘蔗的内部成分的变化(gydF4y2BaEl-Rayes Ulaby, 1987gydF4y2Ba;gydF4y2BaUlaby El-Rayes, 1987gydF4y2Ba)。与其他农作物,植物水的化学成分sucrose-producing作物,像甘蔗一样,在生长季节变化。从分蘖期到蔗糖生产发展阶段。这减少了大量的自由水和增加束缚水在甘蔗茎生长季节(gydF4y2Ba王et al ., 2013gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2011年gydF4y2Ba)。的综合效应,减少植被水含量和化学成分变化的植被水由于蔗糖积累甘蔗杆改变了后向散射信号(gydF4y2Ba麦当劳et al ., 2002gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

后向散射信号的改变是可见的CR在生长季节中显示了一个负相关,蔗糖产量。这显示了CR能够观察蔗糖积累在作物生长季节。因此,CR的象征甘蔗蔗糖含量的植物。提高理解的影响蔗糖积累的后向散射信号,更多的研究应该关注的影响蔗糖积累在分区之间的自由和束缚水植被。在当前的估计重量含水率gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba结合水的发展蔗糖积累作物低估了。分配自由和束缚水的估计是目前基于为主,玉米叶片的实验gydF4y2BaUlaby和El-Rayes (1987)gydF4y2Ba。更多的研究应该关注实验与蔗糖积累植物(如龙舌兰)。gydF4y2Ba

在这项研究中,我们证明了CR计算Sentinel-1后向散射可以用来观察在甘蔗蔗糖积累。尽管这项研究侧重于甘蔗,我们预见到Sentinel-1后向散射也可以用来监测质量和/或蔗糖积累在其他作物(如龙舌兰)。此外,结合光和后向散射观测预计将有价值的作物监测和产量预测。因此,未来的研究沿着同一条直线,应注重结合这些不同的数据产品。gydF4y2Ba

数据可用性声明gydF4y2Ba

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

NB、SS-D RJ导致概念和设计的研究。英航和NB组织数据库。NB获得现场数据并进行分析。注写了初稿的手稿。所有作者导致修订手稿、阅读和批准提交的版本。gydF4y2Ba

资金gydF4y2Ba

这个项目在一定程度上支持通过密涅瓦知识网络,由荷兰空间办公室(NSO)和荷兰研究委员会(NWO)。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

NB,英航和RJ是受雇于VanderSat容积AZ受雇于行星实验室公司。gydF4y2Ba

其余作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

特别感谢VanderSat同事雅安Malbeteau和Rogier汉堡人研究的一部分。gydF4y2Ba

补充材料gydF4y2Ba

本文的补充材料在网上可以找到:gydF4y2Bahttps://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/frsen.2021.778691/full补充材料gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba