Banda, Francesco and Giudici, Davide and Le Toan, Thuy and Mariotti, Mauro and Papathanassiou, Konstantinos and Quegan, Shaun and Riembauer, Guido and Scipal, Klaus and Soja, Maciej J. and Tebaldini, Stefano and Ulander, Lars and Villard, Ludovic (2020) The BIOMASS Level 2 Prototype Processor: Design and Experimental Results of Above-Ground Biomass Estimation. Remote Sensing, 12 (6), p. 985. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/rs12060985. ISSN 2072-4292.
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Official URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/12/6/985
Abstract
BIOMASS is ESA’s seventh Earth Explorer mission, scheduled for launch in 2022. The satellite will be the first P-band SAR sensor in space and will be operated in fully polarimetric interferometric and tomographic modes. The mission aim is to map forest above-ground biomass (AGB), forest height (FH) and severe forest disturbance (FD) globally with a particular focus on tropical forests. This paper presents the algorithms developed to estimate these biophysical parameters from the BIOMASS level 1 SAR measurements and their implementation in the BIOMASS level 2 prototype processor with a focus on the AGB product. The AGB product retrieval uses a physically-based inversion model, using ground-canceled level 1 data as input. The FH product retrieval applies a classical PolInSAR inversion, based on the Random Volume over Ground Model (RVOG). The FD product will provide an indication of where significant changes occurred within the forest, based on the statistical properties of SAR data. We test the AGB retrieval using modified airborne P-Band data from the AfriSAR and TropiSAR campaigns together with reference data from LiDAR-based AGB maps and plot-based ground measurements. For AGB estimation based on data from a single heading, comparison with reference data yields relative Root Mean Square Difference (RMSD) values mostly between 20% and 30%. Combining different headings in the estimation process significantly improves the AGB retrieval to slightly less than 20%. The experimental results indicate that the implemented retrieval scheme provides robust results that are within mission requirements.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/139499/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | The BIOMASS Level 2 Prototype Processor: Design and Experimental Results of Above-Ground Biomass Estimation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 19 March 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Remote Sensing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3390/rs12060985 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 985 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series Name: | Remote Sensing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2072-4292 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | BIOMASS, SAR, polarimetry, tomography, interferometry, forest height, forest disturbance, earth explorer, DTM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EO - Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Security-relevant Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Microwaves and Radar Institute > Radar Concepts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Radzuweit, Sibylle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 14 Dec 2020 10:07 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 29 Feb 2024 19:36 |
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