北京
南非自由州省半干旱的平原上，维特河沿岸分布着一片圆形和矩形拼接的农田。这些田地从太空俯瞰，不像庄稼地，更像一幅现代抽象绘画——红、绿、蓝三色交错，几何感强烈，与周围土黄色的荒原形成鲜明对比。
这幅画面由美印合作的对地观测卫星NISAR在2025年11月至2026年3月间10次过境拍摄的数据合成。卫星搭载的L波段合成孔径雷达不依赖可见光拍照，而是发射雷达信号并分析回波的偏振状态。植被的结构特征——茎秆粗细、叶片密度、植株高度——会影响雷达波的散射方式，因此不同作物在数据中呈现出截然不同的信号特征。科学家将多次观测的散射行为统计合成，得到一张覆盖整个南半球生长季的农业活动快照。
“这是一张漂亮的图片，但它也向我们传递了重要的信息。”马萨诸塞大学阿默斯特分校科学家、NISAR科学团队生态系统负责人保罗·西凯拉解释说，“在NISAR的数据中，玉米和向日葵等作物看起来与森林不同，因为它们的植株大小和生长周期存在差异。”
这张伪彩色合成图中的绿色表示植被覆盖的区域，红色表示无植被的地表，蓝色则反映植被在一个生长季内的变化速度。稳定的植被——例如林地——呈现出浅蓝色调。而小麦和玉米这类在整个季节中结构变化显著的作物，则表现为深蓝色。
实际上，大多数像素都混合了上述三种颜色，产生了画面中丰富多变的色调。以生长迅速的植物为例：它们在生长阶段贡献了绿色分量，采收后又暴露出大片裸露土壤，贡献了红色分量，两种信号叠加使得田块呈现出橙色。科学家指出，该地区的向日葵通常符合这一模式，不过要确认某块具体田地的作物种类，仍需地面验证。
这套分析方法虽然流程相对简单，但建立在海量数据之上。NISAR向地表发射雷达脉冲，并测量返回信号中交叉极化与同极化的比例关系，从中提取植被和地表结构的信息。将多次卫星过境的雷达测量结果按像素进行统计计算后，研究人员构建出了一幅覆盖整个生长季的地表特征图谱。这种技术为监测作物发育进程、灌溉效果和土地利用变化提供了一种可重复操作的手段。
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