常規(guī)激光雷達(dá)波形指數(shù)以林下地面回波波峰位置作為參考來(lái)定義,當(dāng)?shù)匦纹露容^大或森林密度較高導(dǎo)致地面回波波峰非常微弱時(shí),常規(guī)激光雷達(dá)波形指數(shù)的提取會(huì)遇到困難。森林遙感團(tuán)隊(duì)將激光雷達(dá)腳印內(nèi)的地形簡(jiǎn)化為斜面,建立了已知地形坡度的裸露地表回波波形計(jì)算公式,進(jìn)而以計(jì)算的裸露地表回波波形為參考重新定義了一套大光斑激光雷達(dá)波形指數(shù)。研究結(jié)果表明在地形坡度小于40°的情況下,新的大光斑激光雷達(dá)波形指數(shù)受地形的影響較弱,具有較高的森林生物量估算精度。
森林植被碳儲(chǔ)量及其動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)是國(guó)際對(duì)地觀(guān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在地形較為平緩的條件下,大光斑激光雷達(dá)以其激光測(cè)距能力可實(shí)現(xiàn)對(duì)森林空間結(jié)構(gòu)和地形的直接探測(cè),被認(rèn)為是進(jìn)行森林植被碳儲(chǔ)量及其動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)最好的數(shù)據(jù)集?,F(xiàn)有研究通常利用林下地面回波波峰位置作為參考來(lái)定義激光雷達(dá)波形指數(shù)。隨著地形坡度的增加,地面回波逐漸和森林冠層回波混合在一起,給常規(guī)激光雷達(dá)波形指數(shù)的提取造成困難。目前在利用大光斑激光雷達(dá)進(jìn)行區(qū)域或全球森林制圖中通常放棄地形坡度大于5°的波形。
過(guò)去十幾年,研究人員針對(duì)地形坡度對(duì)激光雷達(dá)波形影響開(kāi)展了大量的研究工作,在地形坡度小于15°的情況下取得了較好進(jìn)展。當(dāng)?shù)匦纹露瘸^(guò)15°后,地面回波和森林冠層回波完全混合在一起,地面回波難以識(shí)別。森林遙感團(tuán)隊(duì)利用森林激光雷達(dá)波形模型(Sun&Ranson,2000)模擬發(fā)現(xiàn),如將模型模擬的裸露地表回波與森林回波的信號(hào)截至點(diǎn)對(duì)齊,可以看到,裸露地表回波與森林回波同步展寬,裸露地表回波可用于補(bǔ)償?shù)匦卧斐傻纳植ㄐ握箤拞?wèn)題,初步研究結(jié)果發(fā)表在遙感學(xué)報(bào)上。
森林遙感團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將大光斑內(nèi)的地形簡(jiǎn)化為傾斜面,進(jìn)而推導(dǎo)了給定地形坡度條件下的裸露地表激光雷達(dá)回波波形計(jì)算公式,以計(jì)算的裸露地表回波波形為參考進(jìn)行大光斑激光雷達(dá)波形指數(shù)的定義。結(jié)果表明,新的波形指數(shù)受地形的影響微弱,具備較高的森林生物量估算精度。此外,由于新波形指數(shù)以信號(hào)截至點(diǎn)來(lái)定義,信號(hào)截至點(diǎn)在任意地形坡度下都會(huì)存在,因此,新波形指數(shù)不存在無(wú)效的情況。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。