基于无人机激光雷达的银杏人工林有效叶面积指数估测
[目的]精确估测银杏人工林有效叶面积指数(eLAI),以更好了解银杏人工林的生长和竞争、理解人工林生态系统的功能和生产力.[方法]基于多旋翼无人机激光雷达(LiDAR)系统获取的点云数据,结合45块地面实测样地数据,使用孔隙度模型法(通过计算点云的冠层穿透率,根据Beer-Lambert定律计算有效叶面积指数)和统计模型法(首先通过地面实测的有效叶面积指数和所提取的LiDAR特征变量建模,然后借助拟合的模型估测有效叶面积指数)对我国典型银杏人工林进行样地尺度的有效叶面积指数估测.[结果]1)使用统计模型法估测eLAI时,仅利用LiDAR高度特征变量估测精度为R2=0.38(rRMSE=54％),引入其他特征变量(冠层密度特征、冠层容积比以及强度特征变量)后精度分别达到R2=0.64(rRMSE=26％)、R2=0.61(rRMSE=28％)、R2=0.74(rRMSE=23％);2)根据Cover将样地分组建模后发现,分组建模的精度优于不分组建模的精度;3)孔隙度模型法估测有效叶面积指数的精度为R2=0.71 (rRMSE=32.0％).[结论]结合多组LiDAR特征变量估测有效叶面积指数能够充分挖掘LiDAR数据包含的冠层结构特性,从而提升估测精度;同时,使用孔隙度模型法可以有效估测银杏人工林有效叶面积指数.无人机LiDAR点云在估测银杏人工林有效叶面积指数上具有较好的潜力.
无人机、激光雷达、银杏、人工林、有效叶面积指数
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S757(森林经营学、森林计测学、森林经理学)
国家重点研发计划2017YFD0600904;国家自然科学基金项目31770590;江苏省高校优势学科建设工程资助项目
2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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