Die Waldhöhe ist ein wichtiger Parameter zur Charakterisierung der vertikalen Struktur des Waldes und von großer Bedeutung für das Waldressourcenmanagement, den Kohlenstoffkreislauf und Klimawandelstudien. Traditionelle Methoden zur Waldhöhenableitung basieren auf der Zeit-Frequenz-Analyse (TF) der Radarinterferometrie (InSAR) und verwenden das RVoG-Modell (Random Volume over Ground) für die zufällige Volumenstreuung unter der Sub-Ansicht, wobei es schwierig ist, Merkmale für die Beschreibung der geometrischen Verteilung des komplexen Sub-Ansichts-Kohärenzkoeffizienten genau zu extrahieren, was zu einer geringeren Genauigkeit bei der Waldhöhenableitung führt. Daher wird in diesem Artikel eine TF-InSAR-Waldhöhenableitungsmethode unter Berücksichtigung der geometrischen Verteilung von Sub-Ansichts-Kohärenzsets vorgeschlagen. Zunächst wird durch Sub-Apertur-Dekomposition eine Multi-Apertur-Interferenzkohärenzmatrix konstruiert, anschließend wird das Konzept von Sub-Ansichts-Kohärenzsets eingeführt und die Eigenschaften ihrer geometrischen Verteilung analysiert. Darauf aufbauend wird mit der Hauptachse des Kohärenzsets eine komplexe Beobachtung und Oberflächenphase näher an der reinen Dekohärenz gewonnen, schließlich wird eine Methode mit festem Auslöschungskoeffizienten zur Rekonstruktion des Waldhöhenprodukts verwendet. Die Experimente wurden mit vollständig polarisierten P-Band-SAR-Daten durchgeführt, die 2016 im Rahmen der AfriSAR-Flugmission der ESA in Gabun, Afrika, aufgenommen wurden, das Versuchsgebiet umfasst die Region Mabounie, die Validierungsdaten stammen von LVIS (Land Vegetation and Ice Sensor) Vollwellenform-LiDAR-Daten. Die Ergebnisse zeigen, dass die von diesem Artikel vorgeschlagene einpolare TF-Analysemethode auf 40 m × 40 m Probeflächenmaßstab die Waldhöhenabschätzung (RMSE=8,54 m) um 34,44 % gegenüber der traditionellen Methode (RMSE=10,22 m) verbessert und eine mit vollpolarimetrischen Methoden vergleichbare Genauigkeit erreichen kann, was einen zuverlässigen technischen Weg für großflächige und kostengünstige Waldüberwachungsanwendungen bietet.

Waldhöhe; Radarinterferometrie (InSAR); Zeit-Frequenz-Analyse (TF); Sub-Apertur-Dekomposition; Kohärenzsets; Modell der zufälligen Volumenstreuung (RVoG)