评估LiDAR技术,以准确测量树木指标和碳封存
Suradet Tantrairatn1, Auraluck Pichitkul1, Nutchanan Petcharat2
1School of Mechanical Engineering, Institute of Engineering, Suranaree University of Technology, 111, MahaWitthayalai Rd, Suranari, Mueang Nakhon Ratchasima District, Nakhon Ratchasima 30000, Thailand.
MethodsX
|March 14, 2025
概括
激光雷达 (LiDAR) 技术提供了一种更准确,更有效的方法来测量森林中的碳信用. 与传统技术和自动化软件相比,手动LiDAR测量大大减少了误差.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 林业林业 林业 林业 林业
- 遥感 遥感 遥感 遥感
背景情况:
- 碳信用对于减缓气候变化至关重要,它鼓励减少排放.
- 传统的碳信用测量方法往往不准确,耗时.
- 准确的森林库存对于可靠的碳捕获评估至关重要.
研究的目的:
- 评估LiDAR技术用于测量树高度 (TH) 和直径与乳房高度 (DBH) 的有效性.
- 为了比较手动LiDAR,自动LiDAR (3D森林库存) 和碳信用测量的传统方法的准确性.
- 评估LiDAR作为森林碳捕获评估的有效替代方案的潜力.
主要方法:
- 一个40x40米的林地块使用了100个样本.
- 进行了三种测量方法的比较:传统的 (直径带,低压计),手动的LiDAR和自动化的LiDAR (使用CloudCompare进行3D森林库存).
- 计算了碳封存,并分析了平均绝对百分比误差 (MAPE) 和根平均平方误差 (RMSE).
主要成果:
- 手动LiDAR测量结果显示,碳捕集的平均绝对百分比误差 (MAPE) 为4.276%.
- 3D森林库存方法显示了较高的MAPE,为6.901%.
- 与3D森林库存方法相比,LiDAR测量具有较低的根平均平方误差 (RMSE) 值 (33.492 kgCO2e),表明更高的准确性和一致性.
结论:
- 激光雷达技术,特别是手动测量,为碳捕获评估提供了可靠和高效的替代方案.
- 手动LiDAR测量显示出比自动化方法和传统技术更高的精度和一致性.
- 这项研究支持采用LiDAR来改善森林管理和碳信用验证.
