基于机载激光雷达的国外松片林蓄积量反演研究

马 骧，姜文龙，闫保银，金 悦，崔 立

(1.常州市金坛区林业技术指导站，江苏 金坛 213200； 2.南京国图信息产业有限公司，江苏 南京 210037)

森林是地球生态系统的重要组成部分，在给人类带来林副产品产生经济效益的同时，还具备涵养水源、调节区域气候条件，实现碳平衡、碳循环等功能，产生生态效益。在IPCC发布的《全球温控1.5 ℃特别报告》中明确指出，“林业是实现1.5 ℃温控目标的重要路径之一，通过林业固碳除碳等技术，可实现温室气体的大幅减少，在促进森林生态系统恢复，提高基于生态系统和社区的适应性以及湿地管理方面潜力巨大。”在此背景下，如何快速准确地获取森林资源信息，实现动态监测，为森林保护、森林经营等提供依据，成为当前森林资源管理的重要任务之一。

激光雷达(LiDAR)的出现为森林资源调查方式的转变提供契机。作为一种主动遥感技术，具有精度高、成本低等优势，早在20世纪80年代已用于林业研究[1]。1984年，Nelson等[2]通过研究激光雷达与树木冠层郁闭度关系，指出两者间相关性显著；MacLean等[3]通过研究树冠垂直剖面与森林蓄积量相关性，指出2者的对数呈线性相关。进入21世纪后，越来越多学者也相继证明激光雷达对于估测树高、胸高断面积、生物量等森林参数准确性较高[4-6]。Morsdorf等[7]采用林木冠幅分割算法对瑞士国家森林公园针叶林进行分割，再生成种子点进行聚类分析，获得树冠直径后按圆面积公式反演了林木胸径；刘清旺等[8-9]基于机载激光雷达技术，使用多元线性回归、随机森林模型等方法，对森林平均高、生物量、郁闭度等参数进行提取分析，其反演结果较光学遥感而言精度更高；……