Detection of forest windstorm damages with multitemporal sar data—a case study: Finland
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Tomppo, Erkki; Ronoud, Ghasem; Antropov, Oleg; Hytönen, Harri; Praks, Jaan
Tiivistelmä
<p>The purpose of this study was to develop methods to localize forest windstorm dam-ages, assess their severity and estimate the total damaged area using space-borne SAR data. The development of the methods is the first step towards an operational system for near-real-time windstorm damage monitoring, with a latency of only a few days after the storm event in the best case. Windstorm detection using SAR data is not trivial, particularly at C-band. It can be expected that a large-area and severe windstorm damage may affect backscatter similar to clear cutting operation, that is, decrease the backscatter intensity, while a small area damage may increase the backscatter of the neighboring area, due to various scattering mechanisms. The remaining debris and temporal variation in the weather conditions and possible freeze–thaw transitions also affect observed backscatter changes. Three candidate windstorm detection methods were suggested, based on the improved k-nn method, multinomial logistic regression and support vector machine classification. The approaches use multitemporal ESA Sentinel-1 C-band SAR data and were evaluated in Southern Finland using wind damage data from the summer 2017, together with 27 Sentinel-1 scenes acquired in 2017 and other geo-referenced data. The stands correctly predicted severity category corresponded to 79% of the number of the stands in the validation data, and already 75 % when only one Sentinel-1 scene after the damage was used. Thus, the damaged forests can potentially be localized with proposed tools within less than one week after the storm damage. In this study, the achieved latency was only two days. Our preliminary results also indicate that the damages can be localized even without separate training data.</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Helsingin yliopisto
Tomppo Erkki
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Emojulkaisun nimi
Volyymi
13
Numero
3
Artikkelinumero
383
Sivut
1-28
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €
1021
Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi
2021
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka; Geotieteet; Ympäristötiede
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/rs13030383
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä