机载大光斑激光雷达数据估测森林结构参数研究进展

针对LiDAR对森林结构具有较强探测能力,从而能够准确地获取森林的三维结构的优势,该文试图将该技术运用于估测森林结构参数,并介绍了机载大光斑LiDAR系统的工作原理和主要技术规格,系统总结了机载大光斑LiDAR数据估测森林结构参数的研究现状,分析了机载大光斑LiDAR估测森林结构参数的局限性并对其进行了展望。

全国林草资源调查机载大光斑激光雷达挂飞检校和验证

森林在全球陆地生态系统中起到重要作用,激光雷达是除样地调查之外能够准确评估其资源量和碳汇量非常重要的技术方法。由于森林高度的空间异质性,获得大光斑激光雷达的准确位置,是其应用于森林资源调查的前提。对新研制的全国林草资源调查机载大光斑激光雷达(NFGI-LIDAR-L)和地面激光探测器,通过编写大光斑激光雷达检校算法,并基于激光能量分布特征改进探测器法计算大光斑激光雷达中心位置算法,实现NFGI-LIDAR-L几何检校。结果显示:基于激光能量分布特征计算大光斑激光雷达中心位置的方法,计算精度从5m提升到1m以内;NFGI-LIDAR-L在x,y,z方向精度和总均方根误差(RMSE)从检校前的60.51,52.76,1.88,80.30m提高到检校后的0.61,0.54,0.05,0.82m,提升了2个数量级;与控制点相比,NFGI-LIDAR-L绝对高程精度在平坦地面可以达到0.12m。通过研究,以期对机载和星载大光斑激光雷达几何检校提供借鉴。

陆地生态系统碳监测卫星多载荷替代数据海南综合试验

海南保存着我国仅有的几处热带雨林之一。系统获取热带雨林天空地数据,是热带雨林国家公园管理的前提,也是在全国建立陆地生态系统碳监测卫星主要森林类型产品生产方法的重要组成部分。2020年3月20日至2021年7月10日,借助全国林草资源调查机载平台获取并生产超过6000km^(2),20TB航空大光斑激光雷达、小光斑激光雷达、可见光和近红外影像、超光谱影像原始数据和产品,完成170个森林调查样地、183个控制点和17个检查面。这些数据与高分七号、GEDI数据一起,构成了覆盖海南热带雨林国家公园及周边区域的天空地数据。产品精度显示,大光斑激光雷达平面和高程精度分别优于1m和0.15m;小光斑激光雷达平面和高程精度分别优于0.5m和0.08m;数字地形模型(DEM)高程精度和冠层高度模型(CHM)高度精度分别达到0.15m和91.8%;0.2m数字正射影像(DOM)平面精度优于0.5m;超光谱影像的光谱分辨率0.24nm,空间分辨率1~2m。通过试验,以期为陆地生态系统碳监测卫星林业产品开发和海南热带雨林国家公园管理提供高质量天空地数据。