Adaption of the MIMICS Model to interpret the rice phenology from dual polarimetric C-band Sentinel-1 backscatter - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Access content directly
Conference Papers Year : 2017

Adaption of the MIMICS Model to interpret the rice phenology from dual polarimetric C-band Sentinel-1 backscatter

Abstract

Rice is one of the most important staple foods for a large part of the world. The objective of this study is to interpret the rice phenology from the dual polarimetric C-Band Sentinel-1 backscatter by MIMICS (Michigan Microwave Canopy Scattering). MIMICS, proposed by Ulaby et al.,1990 is a physical model of radar backscatter, based on the theoretical principle of the first order of transfer radiactif model to simulate the radar backscatter from the ground with dense vegetation. In MIMICS model, the forest canopy is divided in three regions: the crown area, the trunk area and the underlying ground area. Each region has its own particularity: crown party contains branches, needles (modelled as dielectric cylinders) and leaves (modelled as flat, rectangular discs). In this study, forest parameters are replaced by rice parameters, while omitting the related to trunk and brunches because these components are not present in the rice. The results are compared to backscattering coefficient and show that both HH, HV polarizations are in the best correlation with rice age after sowing. The HH values are between -10.93 dB and -9.73 dB whereas for HV, the values are comprised between -35.43 dB and -16.86 dB and finally, VV varies between -5.64 db and -9.61 dB. Likewise, the two polarizations vary depending on the growth of rice, therefore the increase of biomass and height. In the future, we will do measurement in Carmague and valid the Sentinel-1. To accommodate MIMICS model to rice, we will investigate to what extent the mimics can help to understand the dual polarimetric Sentinel-1 backscatter for rice application.
Le riz est l'un des aliments de base les plus importants pour une grande partie du monde. L'objectif de cette étude est d'interpréter la phénologie du riz à partir de la double polarimétrie C-Band Sentinel-1 backscatter par MIMICS (Michigan Microwave Canopy Scattering). MIMICS, proposé par Ulaby et al., 1990 est un modèle physique de rétrodiffusion radar, basé sur le principe théorique du premier modèle de radiactif de transfert pour simuler la rétrodiffusion radar du sol avec une végétation dense. Dans le modèle MIMICS, le toit de la forêt est divisé en trois régions: la zone de la couronne, la zone du coffre et la zone au sol sous-jacente. Chaque région a sa propre particularité: la partie de la couronne contient des branches, des aiguilles (modelées sous forme de cylindres diélectriques) et des feuilles (modelées comme des disques plats et rectangulaires). Dans cette étude, les paramètres de la forêt sont remplacés par les paramètres du riz, tout en omettant le lien avec le tronc et les brunchs car ces composants ne sont pas présents dans le riz. Les résultats sont comparés au coefficient de rétrodiffusion et montrent que les polarisations HH, HV sont dans la meilleure corrélation avec l'âge du riz après le semis. Les valeurs de HH sont comprises entre -10,93 dB et -9,73 dB alors que pour HV, les valeurs sont comprises entre -35,43 dB et -16,86 dB et enfin, VV varie entre -5,64 db et -9,61 dB. De même, les deux polarisations varient selon la croissance du riz, donc l'augmentation de la biomasse et de la hauteur. Dans le futur, nous allons faire des mesures en Carmague et valider le Sentinel-1. Pour tenir compte du modèle MIMICS pour le riz, nous étudierons dans quelle mesure les mimiques peuvent aider à comprendre la double rétrodiffusion polarimétrique Sentinel-1 pour l'application du riz.
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Dates and versions

hal-02606118 , version 1 (16-05-2020)

Identifiers

Cite

E. Ndikumana, Dinh Ho Tong Minh, N. Baghdadi. Adaption of the MIMICS Model to interpret the rice phenology from dual polarimetric C-band Sentinel-1 backscatter. 10th International Workshop on Advances in the Science and Applications of SAR Interferometry and Sentinel-1 InSAR, Jun 2017, Helsinki, Finland. pp.1-1. ⟨hal-02606118⟩
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