Landwirtschaft
Aus der Sicht der EM-Streuung können landwirtschaftliche Streuer in zwei Kategorien unterteilt werden: kahle und begrünte Flächen.
Blanke Oberflächen
Blanke Oberflächen sind durch eine direkte Oberflächenwechselwirkung gekennzeichnet. In diesem Fall beeinflussen nur die geometrischen und dielektrischen Eigenschaften der Oberfläche die gestreute Welle. Die Inversion von Bodenfeuchte (und Rauheit) aus vollständig polarimetrischen SAR-Daten wurde demonstriert, während alternative Methoden zur Inversion der Rauheit aus Pol-InSAR-Daten vorgeschlagen wurden.
Begrünte Flächen
Bei bewachsenen Oberflächen breiten sich die EM-Wellen durch die Vegetationsschicht aus und interagieren mit der darunter liegenden Oberfläche. Die Streuung von Vegetation und Oberfläche überlagert sich.
Quantitative landwirtschaftliche Pol-InSAR-Anwendungen für bewachsene Flächen befinden sich eher in einem frühen Entwicklungsstadium. Die erheblichen Unterschiede in der Höhe und Form der Vegetation sowie die Abschwächung der EM-Wellen durch die Vegetationsschicht machen die Übernahme von Waldkonzepten für landwirtschaftliche Anwendungen fragwürdig und ineffektiv. Die Überwachung der Vegetation in der Landwirtschaft ist eher eine hochfrequente Pol-InSAR-Anwendung - eine Tatsache, die die Demonstration von luftgestützten Wiederholungsmessungen zu einer Herausforderung macht. Allerdings lieferten die ersten dedizierten flugzeuggestützten Kampagnen und Messungen in Innenräumen erste Daten für die Entwicklung von Anwendungen in der Landwirtschaft.
Schätzung der Höhe der Vegetationsschicht: Die Höhe der landwirtschaftlichen Vegetation ist ein wichtiger Eingangsparameter für die Schätzung der Pflanzenbiomasse. Darüber hinaus erlaubt die Überwachung der Höhe landwirtschaftlicher Pflanzen in verschiedenen Entwicklungsstadien direkte Rückschlüsse auf die Gesundheit und den Ertrag der Pflanzen. Frühe Ergebnisse haben gezeigt, dass die Höhe auch bei großen unterschiedlichen Extinktionswerten geschätzt werden kann.
Extinktion der Vegetationsschicht:
Die Dichte und der Wassergehalt der Vegetationsschicht beeinflussen die Auslöschung der sich vorwärts ausbreitenden EM-Welle. Die Streuer innerhalb der Vegetationsschicht sind durch eine bestimmte Ausrichtung gekennzeichnet, die anisotrope Ausbreitungseffekte und eine unterschiedliche Extinktion mit sich bringt. Der Extinktionskoeffizient und seine Variation mit der Polarisation hängen daher mit Attributen wie dem Blattflächenindex (LAI) und den Orientierungseffekten der Vegetationsstruktur zusammen. Darüber hinaus steht die Kenntnis der differentiellen Extinktion in engem Zusammenhang mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Vegetation, der wiederum ein wesentlicher Parameter für das landwirtschaftliche Anbaumanagement ist. Erste experimentelle Ergebnisse stimmen uns optimistisch für eine erfolgreiche Entwicklung.
Der Feuchtigkeitsgehalt des Untergrunds:
Seine Schätzung ist für die Optimierung der Landwirtschaft und die prädiktive hydrologische Modellierung von großer Bedeutung. Diese Bedeutung in Verbindung mit dem Fehlen alternativer Fernerkundungsmethoden, die auch nur eine grobe Schätzung ermöglichen, macht die Inversion der dielektrischen Eigenschaften der darunter liegenden Oberfläche zu einer Herausforderung. Das Potenzial der Pol-InSAR-Techniken wird derzeit im Rahmen einer von der ESA finanzierten F&E-Studie untersucht.