评估森林地表生物质估计模型,使用基于个体的森林模型和跨大陆3D辐射转移模型的模拟ALS点云来评估森林地表生物质估计模型
Zhexiu Yu1, Jianbo Qi2, Shangbo Liu3
1State Key Laboratory of Efficient Production of Forest Resources, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China.
Journal of environmental management
|November 18, 2024
概括
计算机模拟改进了使用空中激光扫描 (ALS) 的森林地面生物质 (AGB) 估计. 树冠表面积和体积等关键变量提高了不同森林的模型准确性,有助于可扩展的AGB评估.
科学领域:
- 林业和遥感 林业和遥感
- 生态建模 生态建模
- 地理空间分析的研究.
背景情况:
- 使用空中激光扫描 (ALS) 的基于区域的方法 (ABA) 是用于估计森林地面生物质 (AGB) 的常见方法.
- 模型概括和用于ABA-AGB估计的变量选择面临着跨不同森林类型和地区的可扩展性挑战.
- 经常缺乏准确的参考AGB数据,这阻碍了对变量选择的影响的评估.
研究的目的:
- 用计算机模拟来评估基于ABA的AGB估计模型的可转移性.
- 评估ALS衍生变量在不同森林类型的AGB估计中的概括性.
- 确定关键的ALS衍生变量,以进行可靠的AGB估计.
主要方法:
- 结合FORMIND (基于个体的森林生长模型) 和LESS (3D辐射转移模型) 来生成模拟ALS数据.
- 在虚拟和现实森林数据上使用随机森林算法开发了AGB估计模型.
- 通过交叉比较评估模型的可转移性,并与现场图表和ALS数据进行验证.
主要成果:
- 树冠表面积 (α形状) 和韦布尔分布参数被确定为基于ALS的AGB估计的重要变量.
- 纳入这些变量显著提高了各种森林类型和地区的AGB估计准确度.
- 优化的模型实现了高性能:R2 = 0.945,RMSE = 34.22 t/ha,MAE = 20.53 t/ha.
结论:
- 计算机模拟为探索ABA-AGB估计和改进变量选择的挑战提供了有价值的工具.
- 这项研究加深了对森林垂直结构指标和AGB之间的关系的理解.
- 确定了关键变量,提高了基于ALS的AGB估计模型的可扩展性和准确性.
