Theoretical evaluation of microwave vegetation scattering through an eigen-analysis of the coherency matrix

Abstract

To ascertain the physical scattering properties of the polarimetric imaging radar, one has to investigate actual scattering processes by modeling the physical interaction mechanisms of microwaves in vegetated terrain. In this paper, a recent development in the polarimetric processing technique of imaging radar data, namely the target decomposition method, is investigated for the purpose of analyzing uncertain scattering information without having complex knowledge of the target environment in vegetated terrain. Although it is difficult to interpret the consistent physical scattering processes in each eigen-component of the coherency matrix, the theoretical relations between eigen-parameters and vegetation scattering mechanisms are acquired by using the nonsymmetric vegetation scattering model. The extended interpretation of the eigenvalue–eigenvector decomposition of the reflection symmetric coherency matrix to the nonsymmetric general scattering situation can be further used to retrieve more reliable ground or biomass information in vegetated terrain.

Afin d'évaluer les propriétés physiques de diffusion du radar polarimétrique imageur, on doit investiguer les processus de diffusion réels en modélisant les mécanismes physiques d'interaction des micro-ondes sur les surfaces végétalisées. Dans cet article, on fait l'analyse d'un développement récent au niveau des techniques de traitement des données radar imageur, c'est-à-dire la méthode de décomposition de la cible, dans le but d'analyser l'information incertaine relative à la diffusion sans avoir de connaissance approfondie de l'environnement de la cible dans les zones végétalisées. Bien qu'il soit difficile d'interpréter les processus physiques cohérents de diffusion dans chacune des composantes propres de la matrice de cohérence, les relations théoriques entre les paramètres propres et les mécanismes de diffusion de la végétation sont acquises en utilisant le modèle de diffusion non symétrique de la végétation. L'interprétation détaillée de la décomposition valeur propre – vecteur propre de la matrice de cohérence symétrique de la réflexion par rapport à la situation de diffusion générale non symétrique peut être utilisée également pour extraire une information plus fiable quant au terrain ou à la biomasse dans les zones végétalisées.[Traduit par la Rédaction]