应用背包和无人机 ＬｉＤＡＲ 数据对森林地上生物量估测

• 作者: 李馨 岳彩荣 罗洪斌 张澜钟 沈健 李佳 李初蕤
• 来源期刊: 东北林业大学学报
• 学科: 其他
• 关键词: 背包激光雷达;无人机激光雷达;森林地上生物量;多元逐步回归;支持向量机;随机森林
• 年，卷（期）: 2025,（2）
• 页码范围: 105-113
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13759/j.cnki.dlxb.2025.02.015

摘要

激光雷达（LiDAR）技术在林业调查中应用广泛，能够精确获取森林垂直结构信息。利用背包LiDAR结合实地调查样地，验证其替代实地调查的可行性；应用UAV-LiDAR数据，采用多元逐步回归（MSR）、支持向量机（SVM）和随机森林（RF）算法，建立地上生物量估测模型并进行对比分析。研究结果显示：（1）在人工干预下，应用背包LiDAR数据提取的单木参数与实测值高度相关，平均胸径的决定系数（R2）为0.98,均方根误差(RMSE)为0.35 cm;平均树高的R2为0.96,RMSE为0.63 m。（2）应用背包LiDAR构建的生物量样本，利用UAV-LiDAR建立的AGB估测模型中，随机森林模型表现最佳(R2=0.75,RMSE=23.58 t/hm2),其次是支持向量机模型(R2=0.63,RMSE=30.49 t/hm2),多元逐步回归模型表现最差(R2=0.54,RMSE=35.60 t/hm2)。因此，背包LiDAR获取的单木胸径及树高精度较高，可替代实测样地生物量，以扩大样本覆盖范围；应用背包LiDAR数据结合机载LiDAR,可实现较大尺度的森林生物量快速估测，为大范围森林生物量反演提供了一种可行方法。