基于ICESat-GLAS波形与LPA数据估测森林生物量

发布时间：2024-03-28 05:08

　　针对星载激光雷达波形数据估测森林生物量精度较低的问题,研究以冰云陆地高程卫星(Ice,Cloud,and land Elevation Satellite,ICESat)/地球科学激光测高系统(Geoscience Laser Altimeter System,GLAS)回波波形为例,通过修正GLAS回波波形背景噪声阈值,识别GLAS冠层回波波形,设定冠层回波波形起止点位置,提出冠层回波能量值参数Eca,并基于激光断面阵列(Laser Profile Array,LPA)数据校正E_ca,得到校正后的冠层回波波形能量值参数ECca,进而估测森林生物量。研究结果显示,GLAS冠层回波波形能量值参数Eca经LPA数据校正前后森林生物量估测精度R2分别为0.87和0.89,RMSE分别为17.28 t/ha和15.76 t/ha。研究结果表明,所提出的冠层回波能量值参数能够有效估测森林生物量,且冠层回波波形能量值参数Eca经LPA数据修正后能够提高森林生物量估测精度。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1研究区位置及野外样地分布(圆形代表采样点)

林区内森林覆盖率达到95.95%，深山区林分以针叶林、阔叶林和混交林为主，带状分布于海拔500～1100m之间。针叶树主要有红松(PinuskoraiensisSieboldetZuccarini)、云杉(PiceaasperataMast.)和臭松(Abies....

图2LPA数据空间分布示意图

LPA数据记载了发射波激光脉冲出射时脉冲能量分布。ICESat-GLAS卫星脉冲发射频率为40Hz，每一束发射波激光脉冲对应一组LPA数据，LPA数据视场角为0.08°，每组LPA数据为一个80×80的像素阵列，数值范围为0～255。其中GLA04产品记录了一个20×20矩阵，....

图3GLAS回波波形示意图一

GLAS波形数据预处理过程中，发现大部分有效回波波形集中于波形后半部分，即544帧波形数据中后272帧波形数据，如图3所示，但也存在部分GLAS回波波形，有效回波波形集中于波形前半部分，即544帧波形数据中前272帧波形数据，如图4所示。其中，无效回波波形指未携带地面信息的GLA....

图4GLAS回波波形示意图二

图3GLAS回波波形示意图一考虑到此类波形数据，对背景噪声阈值进行了重新定义，即针对每一种类型波形定义一种背景噪声阈值。然而定义两种背景噪声阈值需在波形数据预处理过程中增加回波波形类型识别操作，进而降低数据处理效率，增大数据处理时间。为此研究定义了一种背景噪声阈值，能够同时处理....

本文编号：3941048