Seasonal Variations in Radar Backscatter and Corn Vegetation in the South Fork Iowa River Watershed During the Growing Season of 2025

方法

Sentinel-1 VV/VH后向散射、Landsat NDVI、USDA作物

发现

早期营养期NDVI与雷达后向散射相关性极弱，植被绿度仅解释很少空间变异。

机会点

可探究土壤湿度、粗糙度与冠层结构如何共同驱动雷达信号，并延伸至全生育期时序建模。

遥感可提供作物发育与地表状况的补充信息，但农业区域的雷达后向散射可能受到植被和土壤特征的影响。本研究考察了2025年生长季期间，在爱荷华州南福克爱荷华河流域玉米种植区，Sentinel-1雷达后向散射与Landsat-derived植被绿度之间的季节性关系。利用Landsat 8/9提取归一化差异植被指数（NDVI），而OPERA RTC-S1影像提供了VV和VH后向散射以及VH/VV极化指标。采用USDA农田数据层识别玉米种植区，并将分析限制在具有共同卫星覆盖的区域。初步分析聚焦于营养生长早期，使用2025年6月22日的Landsat观测和2025年6月26日的Sentinel-1观测。约2，400个有效空间样本用于比较NDVI与VV、VH和VH/VV。结果显示玉米绿度较高，NDVI中位数较高，而VV和VH后向散射中位数分别为-7.29和-14.16 dB。NDVI与雷达响应之间的关系较弱：NDVI与VV呈极弱正相关（r = 0.120，R2 = 0.014），与VH基本无线性关系（r = -0.020，R2 < 0.001），与VH/VV呈极弱负相关（r = -0.106，R2 = 0.011）。这些结果表明，在营养生长早期，仅植被绿度只能解释雷达后向散射空间变异的一小部分，提示裸露土壤状况、地表湿度、粗糙度以及发育中的冠层结构等其他因素可能对雷达响应有所贡献。从冠层发育峰值到衰老期的进一步分析将评估雷达—植被关系在整个生长季如何变化。