南京林业大学学报(自然科学版)

作者：孔得伦,邢艳秋

单位：东北林业大学森林作业与环境研究中心,东北林业大学机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：全球生态系统动力学调查(GEDI),冰、云和陆地高程卫星二代(ICESat-2),反演树高,地形坡度,植被覆盖度,森林类型,星载激光雷达

基金：国家重点研发计划(SQ2021YFE010728)

【目的】全球生态系统动力学调查(GEDI)多波束激光雷达与冰、云和陆地高程卫星二代(ICESat-2) 光子云使用不同激光雷达技术,导致两个任务之间的树高提取值存在差异。比较两种星载激光雷达数据在不同情况下有效反演树高的能力,为空间连续大区域高分辨率森林树高制图提供理论基础。【方法】通过对GEDI L2A字段信息进行定位和筛选,并进行地形高程精度验证,对比6种算法组反演树高;对ICESat-2数据去噪并提出基于坡度变化的光子云分类算法,建立地面光子线和冠层顶线反演树高,利用实测数据和机载激光雷达数据,验证并比较GEDI和ICESat-2在研究区内反演树高的精度。最后,定量分析GEDI和ICESat-2数据在不同地形坡度、植被覆盖度和森林类型情况下反演树高的差异。【结果】针对GEDI L2A产品数据,通过比较6组GEDI L2A算法中最优算法的反演精度为:R2=0.94,均方根误差(RMSE)为2.31 m,绝对平均误差(MAE)为1.27 m。针对ICESat-2 数据,通过使用50 m窗口计算,基于坡度变化的光子云分类算法提取树高与机载树高的R2=0.81,RMSE为3.68 m,MAE为2.45 m。植被覆盖度相对于地形坡度和森林类型对两种星载激光雷达反演树高产生更大的影响。【结论】对于较为平缓且森林类型以针叶林为主的较密集区域,其GEDI数据相比于ICESat-2数据表现出更优的评价精度。

来源：2025年第2期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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