应用XGBoost算法对森林地上生物量的机载LiDAR反演

摘要：

为了探究机载LiDAR数据结合极端梯度提升(XGBoost)算法估算森林地上生物量的可行性和适用性,寻求更优的森林地上生物量的监测和估算模型的建模方法.根据125块地面样地调查数据和机载激光雷达提取的点云特征变量,结合根据皮尔森相关系数和递归特征消除筛选变量,采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极端梯度提升(XGBoost)算法,建立4种不同算法的地上生物量估测模型并进行对比分析.结果表明:在训练集中,RF模型表现最好(RMSE=9.98 t·hm-2,R2=0.93,MAE=5.69 t·hm-2),其次是XG-Boost模型(RMSE=10.80 t·hm-2,R2=0.89,MAE=7.24 t·hm-2);在测试集中,采用XGBoost算法建立的模型表现(RMSE=12.20 t·hm-2,R2=0.83,MAE=8.30 t·hm-2)明显优于其他3种模型,XGBoost模型估测表现稳定且差异很小,MLR、RF和SVM模型在训练集和测试集的表现上都存在较大差异.

关键词：极限梯度提升算法、机载激光雷达、森林地上生物量

所属期刊栏目：51

分类号：S757.2(森林经营学、森林计测学、森林经理学)

资助基金：国家重点研发计划2016YFD0600205

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：106-112,129