基于GF-7立体特征和GEDI波形数据的森林地上生物量制图

摘要

星载全波形激光雷达数据波形特征提取的复杂性和不准确性，影响森林地上生物量（aboveground biomass,AGB）的估算精度。为此，以云南思茅区为例，结合全球生态系统动态调查（global ecosystem dynamics investigation,GEDI）激光雷达波形数据和高分七号（GF-7）立体影像数据，通过利用其多角度立体几何特征生成的数字表面模型（digital surface model,DSM），精确定位GEDI波形的起始点，优化波形特征。采用多元逐步回归法构建针叶林、阔叶林和混交林的光斑尺度生物量估计模型，并结合随机森林算法将其外推至区域尺度。研究结果表明，优化波形特征后的光斑尺度生物量估计精度显著提高，针叶林均方根误差（RMSE）为20.11 Mg/hm²，决定系数（R2）为0.89，精度（ACC）为82.87%；阔叶林RMSE为22.07 Mg/hm²,R2为0.89,ACC为81.77%；混交林RMSE为24.51 Mg/hm²,R2为0.88,ACC为80.54%。最终，基于优化后的GEDI生物量光斑点，成功生成了25 m分辨率的区域森林AGB分布图。

关键词

GF-7 / GEDI / 立体几何特征 / 波形特征 / 森林地上生物量