基于多时相光学和雷达遥感的太平湖生态保护区森林地上生物量反演

作     者：卢佶 张国威 吴昊 LU Ji;ZHANG Guowei;WU Hao

作者机构：国家林业和草原局华东调查规划院浙江杭州310019 

出 版 物：《浙江农林大学学报》 (Journal of Zhejiang A&F University)

年 卷 期：2023年第40卷第5期

页      面：1082-1092页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 090704[农学-森林经理学] 09[农学] 

主　　题：地上生物量 Sentinel-1 Sentinel-2 不同季节 随机森林 

摘      要：【目的】探究光学和雷达卫星遥感对亚热带森林生物量的反演潜力。【方法】利用不同季节时间序列的合成孔径雷达(Senitinel-1)和光学数据(Sentinel-2),对太平湖生态保护区森林地上生物量进行反演。基于后向散射系数、光谱波段、植被指数和生物物理参数,采用回归随机森林算法探究Sentinel-1和Sentinel-2在地上生物量制图中的精度,探究对亚热带森林地上生物量制图的最佳影像采集时期,评估光学和雷达遥感特征参数对提高地上生物量估计精度的贡献。【结果】Sentinel-2对研究区森林地上生物量的估计精度[决定系数(R^(2))=0.68,均方根误差(ERMS)=37.69 Mg·hm^(-2)]要优于Sentinel-1(R^(2)=0.47,ERMS=49.11 Mg·hm^(-2)),但两者联合产生了最佳结果(R^(2)=0.78,ERMS=31.56 Mg·hm^(-2))。生长季(6和9月)的光学数据和旱季(12月)获得的雷达数据结合有利于提高地上生物量估算精度。另外,Sentinel-2提取的叶面积指数(LAI)、光合有效辐射吸收比(fapar)和覆盖度(fcover)与Sentinel-1提取的VH极化和VH+VV指数对地上生物量估算具有重要的贡献度。【结论】通过联合不同季节的光学和雷达数据,明确了6、9、12月与LAI、fapar、VH极化、VH+VV指数是地上生物量反演的最佳时相和预测变量。