检索结果-南通市图书馆

中南林业科技大学学报 2022年第10期42卷 72-82页

作者：韩明辉邢艳秋李国元黄佳鹏蔡龙涛东北林业大学森林作业与环境研究中心黑龙江哈尔滨150040 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 桂林电子科技大学电气工程与自动化学院广西桂林541000

【目的】利用星载激光雷达反演森林最大冠层高度和生物量会受到低能量的地面反射或较高的背景噪声等不利情况的影响。全球生态系统动力学调查(Global ecosystem dynamics investigation,GEDI)多波束激光雷达于2018年成功装备到国际空间... 详细信息

【目的】利用星载激光雷达反演森林最大冠层高度和生物量会受到低能量的地面反射或较高的背景噪声等不利情况的影响。全球生态系统动力学调查(Global ecosystem dynamics investigation,GEDI)多波束激光雷达于2018年成功装备到国际空间站,旨在实现对森林冠层高度、生物量等参数的测量。为了减小不利情况的影响,针对不同的冠层和地面的场景,GEDI设定了不同的噪声阈值、信号阈值、起始阈值和结束阈值组合,共6种算法组数据。为了研究GEDI不同算法组数据反演森林最大冠层高度和生物量的精度,本研究对GEDI的L2A高程数据和L4A足印级生物量数据进行分析研究。【方法】针对L2A数据,本研究提取shot_number、lon_lowestmode、lat_lowestmode字段定位光斑经纬度,根据quality_flag、degrade_flag、sensitivity进行数据筛选,利用mean_sea_surface、elev_lowestmode、elev_highestreturn进行最大冠层高度反演。对于L4A数据,定位后利用l2_quality_flag、l4_quality_flag、algorithm_run_flag进行L4A数据筛选,然后根据agbd、agbd_pi_lower、agbd_pi_upper反演森林生物量,最后使用机载数据进行GEDI反演冠层高度和生物量精度验证。【结果】对L2A的6个算法组数据进行计算,结果显示a5的精度最低,精度最高的是a4组,R^(2)=0.97,RMSE=0.87 m,MAE=0.31 m。针对L2A中的相对高度指标进行研究,发现RH99是精度最高的,R^(2)=0.97,RMSE=0.85 m,MAE=0.25 m,而且研究表明随着RH的减小,精度逐渐降低。利用L4A反演森林生物量时,针对a5样本数量少,精度低的缺点,增加了信号阈值更高的a10组来替代a5组数据。最终结果显示,精度最高的是a2组,R^(2)=0.92,RMSE=10.80 t/hm^(2),MAE=4.99 t/hm^(2)。【结论】GEDI数据能够有效反演森林最大冠层高度和生物量,L2A反演冠层高度a4算法组的精度最高,L4A反演生物量a2算法组的精度最高。

关键词： GEDI 最大冠层高度相对高度生物量精度比较

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

ICESat-GLAS大光斑LiDAR波形模拟及森林最大冠层高度反演研究

ICESat-GLAS大光斑LiDAR波形模拟及森林最大冠层高度反演研究

引用

作者：王爱娟东北林业大学

学位级别：硕士

ICESat-GLAS(the Ice,Cloud,and land Elevation—Geoscience Laser Altimeter System)大光斑LiDAR(Light Detection and Ranging)技术的出现和发展,在一定程度上实现了在大的时间和空间尺度上快速、无破坏的森林冠层高度的估测,大幅度提高了森林最大冠层高度估测的效率及精度。但ICESat-GLAS大光斑LiDAR的光斑尺寸较大,受外界干扰性强,光斑覆盖范围内的坡度起伏较大、平坦不一,干扰了大光斑激光雷达回波信息,造成了森林最大冠层高度估测的偏差。因此,探讨新的消噪方法、减弱坡度对森林最大冠层高度估测的影响至关重要。本研究以吉林省汪清林业局经营区为研究区域,探索了利用海明窗函数和高斯窗函数对ICESat-GLAS大光斑LiDAR数据消噪;基于激光光束与反射物相互作用理论,模拟出ICESat-GLAS大光斑LiDAR回波波形;以消噪后波形和模拟波形为基础,建立了森林最大冠层高度反演模型。主要研究内容及研究结果如下:(1)基于不同窗函数对ICESat-GLAS波形消噪。针对ICESat-GLAS原始波形中含有大量噪声的问题,本研究提出运用海明窗函数和高斯窗函数对ICESat-GLAS回波波形数据进行消噪,并比较两种窗函数消噪后的效果。结果表明,与原始波形图相比,用海明窗函数和高斯窗函数消噪后的ICESat-GLAS回波波形相对平滑,而且同一 GLAS波形数据下,海明窗消噪后的波形图较平滑;海明窗消噪和高斯窗消噪法均能有效降低噪声,使信噪比增加,均方根误差值减小;同一坡度组下,与高斯窗消噪相比,海明窗消噪后的SNR值较大,RMSE值较小;随着坡度的增加,消噪后求得的SNR值逐渐增大,RMSE值逐渐减小;波形的粗糙度的越大,消噪效果越好。(2)利用激光雷达发射光束及激光光束与反射物相互作用的理论对ICESat-GLAS回波波形进行模拟。模拟了不同坡度下的ICESat-GLAS回波波形,并将模拟后的波形与真实回波波形相比较。结果显示模拟回波波形图和其对应的实际回波波形图的基本形状均较为吻合;对模拟回波波形数据与真实回波波形数据的皮尔逊相关系数分析,最高相关系数约为0.958,最低相关系数约为0.886;不同坡度下的模拟模拟波形与实际波形吻合结果虽然略有差异,但相关系数差别不大,在一定程度上均能达到较好的模拟效果。(3)森林最大冠层高度反演模型建立。基于消噪后回波波形数据、地形指数反演的森林最大冠层高度,在地形坡度为0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30°时,调整的判定系数R2分别为0.881、0.848、0.739、0.676、0.622、0.533,验证数据的相关系数r分别为:0.909、0.877、0.831、0.804、0.742;基于消噪后回波波形数据与模拟回波波形数据反演的森林最大冠层高度,在地形坡度为0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30° 内,调整的判定系数分别为 0.883、0.854、0.753、0.693、0.650、0.572,验证数据的相关系数 r 分别为:0.942、0.915、0.886、0.842、0.822、0.769。(4)森林最大冠层高度反演结果比较。同一坡度组内,基于消噪后回波波形数据与模拟回波波形数据反演的森林最大冠层高度的模型的调整判定系数R2、验证结果的相关系数r均大于基于消噪后回波波形与地形指数反演的森林冠层高度。在0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30°累计坡度组内,R2的差值分别为0.002、0.006、0.014、0.017、0.028、0.039,r 的差值分别为 0.001、0.006、0.009、0.011、0.018、0.027。从比较结果可知基于消噪后回波波形、模拟回波波形反演的森林最大冠层高度反演结果均好于基于消噪回波波形、地形指数反演出的森林最大冠层高度结果。

关键词：最大冠层高度 ICESat-GLAS 窗函数激光雷达模拟

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：