2023 年 8 月 3 日

 

• 德國航天中心對加蓬雨林進行了雷達斷層掃描，以確定森林生物量。這些知識對於準確計算全球變暖是必要的。
• 對未來遙感衛星任務的雷達技術進行了測試。
• GABONX 測量活動是通過 DLR 研究飛機 DO 228-212 上的 F-SAR 雷達系統進行的。
• 焦點：太空旅行、雷達技術、遙感、氣候變化

 

到目前為止，只有對全球可用森林生物量的估計。然而，它們的大小對於準確計算全球變暖至關重要。這有助於預測氣候變化的後果並採取適當的對策。德國航空航天中心（DLR）的科學家正在研究未來在雷達衛星的幫助下精確測定和監測全球森林生物量的技術。為此，上普法芬霍芬的研究團隊發起了為期五週的測量活動 GABONX，現已在中非加蓬成功完成。

對於氣候保護，詳細了解森林生物量如何影響碳循環非常重要。為此，專家們需要高度準確的數據，了解全球森林生物量因森林退化、森林火災和森林砍伐而發生的變化。GABONX每日測量飛行共覆蓋7個不同類型熱帶雨林區域。

DLR 高頻技術和雷達系統研究所從森林地區創建了斷層掃描數據集，森林地區寬約五公里，長約十公里。他們使用雷達範圍內的不同頻率來得出有關森林中儲存的生物量的結論。DLR 研究飛機Dornier DO 228-212由位於上普法芬霍芬的飛行實驗設施運行，用於測量飛行。GABONX 活動由 DLR 牽頭，並與加蓬航天局 AGEOS（加蓬空間研究與觀測局）以及美國和歐洲航天組織 NASA 和 ESA 合作開展。

 

CO 2封存雨林

樹木通過在光合作用過程中吸收二氧化碳（CO 2）並將其轉化為木材來儲存大量的碳。完整的半天然森林、沼澤和濕地的土壤也儲存了大量的碳。雨林是地球上最大的CO 2儲存庫之一。如果CO 2突然大量釋放（例如通過砍伐森林或火災），則會對氣候產生相應的嚴重影響。

加蓬擁有各種形式的熱帶雨林：用於林業和未受破壞的國家公園，但也存在非法採伐。紅樹林沿海岸分佈廣泛，是德國航天中心研究人員的理想測試區域，他們正在為未來的遙感任務開發雷達傳感器和評估方法。

雷達斷層掃描是特殊應用之一。DLR 的F-SAR 雷達系統使用分米範圍（L 和 P 波段）的波“掃描”森林，並利用其生成有關樹木高度和雨林結構的信息。描繪了森林的不同“樓層”，從茂密的樹梢到森林的地面。與醫學診斷類似，研究人員能夠從斷層掃描中獲取三維信息。這使他們對難以進入的區域和隱藏的 CO 2庫有了獨特的見解。

作為 2016 年AfriSAR活動的一部分，項目團隊已經飛越了 GABONX 的大部分測量區域。為了使雨林的時間變化可見，他們創建了當前的比較圖像。這些數據集很有價值，因為除其他外，它們提供了有關多少生物量已損失或再生的信息。

與七年前一樣，這次美國宇航局再次陪同測量。與德國航天中心同時，美國人使用 LVIS 激光掃描儀從位於戈達德的 NASA 中心在同一測試區域進行了飛行。在沒有云層覆蓋的良好能見度條件下，LVIS 可以提供有關樹木高度、高度梯度和地面的非常精確的信息。該信息可作為 DLR 雷達測量的參考。

 

衛星任務的測量數據

為了有效保護氣候，在全球範圍內高精度記錄生物量非常重要。只有下一代衛星才能做到這一點。雷達系統具有特殊的優勢，它們可以像在軌道衛星上一樣在飛機上工作和使用。因此，德國航天中心的機載 F-SAR 經常用於準備太空任務。

兩個歐洲地球觀測任務將特別受益於 GABONX 測量飛行：生物質雷達衛星計劃於 2024 年發射，將利用 P 波段的超長波長來確定有關森林中儲存的生物質及其動態的信息。此外，歐空局預計將於 2028 年啟用 ROSE-L。L波段雷達衛星旨在覆蓋北極地區和熱帶地區之間的廣泛任務，包括森林監測。

作為 GABONX 的一部分獲得的數據提供了在計劃的衛星任務多年之前開發必要工具的機會，使用來自飛機的數據集驗證它們並生成新的應用程序。通過這種方式，DLR 推動了德國作為商業所在地的創新，並為全球氣候保護做出了貢獻。