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Updated: Jan 6, 2026

Simulating Impacts of Ice Storms on Forest Ecosystems
Published on: June 30, 2020
协同使用ICESat-2激光雷达数据和Sentinel-2图像来评估风带来的森林变化
Ajay Gautam1, Lana L Narine2, Christopher J Anderson1
1College of Forestry, Wildlife and Environment, Auburn University, 3301 FWS Building, 602 Duncan Drive, Auburn, AL, 36849, USA.
沿海森林面临风破坏,但结合来自冰云和陆地海拔卫星-2 (ICESat-2) 和哨兵-2的卫星数据,为绘制树冠损失和生态系统变化提供了可扩展的解决方案.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 林业林业 林业 林业 林业
背景情况:
- 沿海森林至关重要,但易受风影响,破坏生态系统服务.
- 传统的风损害现场评估对于大规模及时分析是不切实际的.
- 现有的遥感方法在绘制风驱动的森林结构变化的详细地图方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发和验证一种可扩展的方法,用于评估沿海森林中风引起的树冠高度变化.
- 用综合卫星数据分析风后沿海森林的结构和主题转型.
- 确定受风破坏影响最大的森林覆盖类型.
主要方法:
- 利用冰云和土地高度卫星-2 (ICESat-2) 土地和植被高度 (ATL08) 数据用于3D森林结构.
- 采用 Sentinel-2 卫星图像和辅助预测器来绘制树冠变化的地图.
- 应用随机森林 (RF) 和极端梯度增强 (XGB) 回归模型来推断树冠高度和映射损伤.
主要成果:
- 随机森林 (RF) 的表现优于XGB,在树冠高度推断中获得R2=0.44和RMSE=4.30米.
- 观察到显著的陆地覆盖变化,包括向草本,灌木和荒类的过渡,平均树冠高度损失为2.3-5.2米.
- 密集和稀疏的树冠覆盖面经历了最大的高度损失 (高达8.3米),而中等覆盖面显示了弹性.
结论:
- 整合ICESat-2和Sentinel-2数据为评估风影响沿海森林的结构和主题变化提供了一个强大的工具.
- 开发的方法使森林损害的可扩展和准确地绘制成为可能,这对于有效的生态系统恢复至关重要.
- 调查结果为风易感的沿海生态系统提供了适应性管理策略,突出了基于树冠覆盖的差异性脆弱性.
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