机载激光雷达森林叶面积指数反演研究

摘要：

叶面积指数(LAI)是分析冠层结构最常用的参数之一,它控制着植被的生物物理过程,如光合、呼吸、蒸腾、碳循环和降水截获等,因此快速、可靠和客观地评价LAI非常重要.本文发展了激光穿透指数(LPI)的简化计算方法,首次利用校正后的回波强度计算出LPI,以LPI为变量基于Beer-Lambert定律实现了甘肃大野口研究区森林LAI反演,并且与原始回波强度和回波数反演LAI的精度进行对比,结果发现通过距离和角度校正后的回波强度值能提高LAI反演精度.为了评价模型的可靠性和泛化性能,用留一法交叉验证程序(LOOCV)对最佳反演模型进行了验证,表明该模型没有过度拟合,具有很好的泛化能力.最后,用没有参加建模的16个实测LAI对预测值进行精度验证(R2 =0.810,RMSE=0.198),发现校正后的回波强度反演山区森林LAI精度较高.本文还对激光雷达LAI反演结果与传统光学TM影像的反演结果进行了对比分析,结果表明机载激光雷达反演LAI精度(R2＝0.825,RMSE=0.165)高于光学TM遥感数据(R2=0.605,RMSE=0.257),因此,可用激光雷达数据实现研究区的高精度LAI反演,为生态环境研究提供可靠的基础数据.

关键词：激光雷达、叶面积指数、穿透指数、回波强度、森林植被

所属期刊栏目：56

分类号：P237(摄影测量学与测绘遥感)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目973项目2010CB951701,2010CB950701;国家自然科学基金41271428,41171279;中国科学院"百人计划专项"共同资助

在线出版日期：2013-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1467-1475