联合星-空激光雷达和Sentinel-2数据的森林地上生物量估测方法OA
【目的】探索新一代冰、云和陆地高程卫星(ICESat-2)与机载激光雷达及Sentinel-2多源数据联合反演区域森林地上生物量(AGB)的适配性,为大范围森林资源管理和动态监测提供科学依据。【方法】以内蒙古赤峰市旺业甸林场为研究区,基于机载激光雷达数据和样地实测数据建立高精度AGB估测模型,将样地AGB由离散的“点”状数据扩展到连续的“面”状数据,以克服样地点与星载点之间难以匹配的问题;在此基础上,联合ICESat-2与Sentinel-2遥感数据进行AGB反演,并基于最佳特征变量组合与最优反演模型,绘制研究区森林地上生物量空间分布图。【结果】1)基于机载激光雷达提取的三维结构信息与森林AGB高度相关,随机森林模型反演结果精度最高,相关系数为0.91,均方根误差(RMSE)为17.00 t·hm^(-2),估测精度(EA)为88.90%。2)在Sentinel-2基础上引入ICESat-2变量后,可进一步提升模型反演精度(R^(2)=0.74,RMSE=27.44 t·hm^(-2),EA=69.32%),R^(2)和EA分别提高30.26%和14.18%。3)研究区森林AGB空间分布结果显示,东南部森林AGB分布较低(平均为97.13t·hm^(-2)),中东部和东北部森林AGB分布较高(平均为117.03 t·hm^(-2)),与实际分布一致。【结论】基于机载激光雷达数据反演的森林AGB精度较高,可作为连接样地实测数据和星载数据的中间参数。结合机载激光雷达、Sentinel-2及ICESat-2数据,不仅可提升森林AGB估测精度,也可为区域范围的森林资源管理和动态监测提供新的方法参考。
周晟;蒋馥根;陈帅;龙依;王彬彬;宋子戈;孙华
中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心、林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室、南方森林资源经营与监测国家林业与草原局重点实验室,长沙410004
农业科技
森林地上生物量机器学习ICESat-2UAV-LiDARSentinel-2
《林业科学》 2026 (3)
P.74-87,14
“十四五”国家重点研发计划项目(2023YFD2201703)国家自然科学基金项目(32471861,31971578)。
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