GEDI L4A地上生物量产品精度验证与误差分析

[目的]森林地上生物量(Aboveground Biomass，AGB)是衡量森林碳汇和评估森林固碳能力的重要指标。全球生态系统动力学调查(Global Ecosystem Dynamics Investigation，GEDI)作为专为林业设计的星载LiDAR系统，为获取高精度的森林地上生物量数据提供重要支持。然而，目前对于GEDIL4A产品缺乏系统性的精度评估，同时尚未明确哪些因素对其精度影响最大。[[方法]本研究选择国国华顿州的Hood_canal、Solduc和King_county三个研究区进行精度验证与误差分析。主要是在这三个研究区内利用机载AGB数据集验证GEDI L4A数据产品的森林地上生物量精度，并综合分析了地形因素(坡度\坡向)、GEDI质量指标(信噪比\波束类型)、其他环境因素(森林类型\太阳高度角\生长季)对森林地上生物量估算精度的影响。[结果]主要结论如下：[(1)通过对三个研究区的精度分析，Hood_canal、King_county和Solduc的RMSE的值为124.76、146.96和154.11 Mg/ha，相比于其他两个研究区，Solduc研究区的森林AGB估算精度较低，主要原因可能是Solduc研究区内地形非常复杂，有众多的山脉和河流，导致森林地上生物量估算精度降低。[(2)采用随机森林对地形因素(坡度\坡向)、GEDI质量指标(信噪比\波束类型)、其他环境因素(森林类型\太阳高度角\生长季)进行重要性排序，发现影响GEDI森林地上生物量估算精度的主要因素是地形因素(坡度\坡向)，其次是信噪比(SNR)。(3)GEDI森林地上生物量数据产品的估算精度随着坡度的增加而降低，0°～5°坡度范围内估算精度最佳;阳坡条件下获取数据估算精度优于阴坡数据;随着信噪比[(SNR)的增加，森林地上生物量估算的精度也随之提高，在0.99～1之间时森林地上生物量估算精度最高。相比之下，波束类型、森林类型、太阳高度角和生长季对森林地上生物量估算精度影响较小。本研究验证了L4A数据产品的精度，并深入分析了L4A在不同影响因素下对森林地上生物量估算精度的影响，为筛选高质量GEDI生物量样本提供了重要参考。