热带森林树木的特性测量仅限于实地技术,主要测量树干圆柱形部分的直径,在测量形状不规则的大树以及其他尺寸属性(例如树总高和树冠大小)时存在很大的不确定性。在这里,我们介绍了一种将激光雷达点云数据分解为与单个树冠 (ITC) 相对应的 3D 聚类的方法,该方法可以估算热带森林的许多生物物理变量,如树高、树冠面积、树冠体积和树木数量密度。使用在巴拿马巴罗科罗拉多岛 50 公顷热带森林科学中心 (CTFS) 地块上收集的机载高分辨率激光雷达数据测试了基于 ITC 的方法。由于缺乏实地树高和树冠大小测量,因此无法直接验证 ITC 指标。我们通过比较使用地面和激光雷达单株树木测量值在多个空间尺度(即 1 公顷、2.25 公顷、4 公顷和 6.25 公顷)上估算的地上生物量 (AGB) 来评估我们方法的可靠性。我们研究了四种不同的激光雷达得出的 AGB 模型,其中三种基于单株树木的高度、树冠体积和树冠面积,一种使用激光雷达树冠高度模型在样地水平上计算平均树冠高度 (TCH)。结果表明,所有基于 ITC 大小和 TCH 的模型的预测能力随着空间分辨率的降低而增加,最差的模型在 1 公顷时为 16.9%
热带森林树木的表征仅限于基于现场的技术,该技术侧重于测量树干圆柱形部分的直径,在测量形状不规则的大树以及其他尺寸属性(例如树的总高度和树冠大小)时存在很大的不确定性。在这里,我们介绍了一种将激光雷达点云数据分解为与单个树冠 (ITC) 相对应的 3D 簇的方法,该方法可以估计热带森林的许多生物物理变量,例如树高、树冠面积、树冠体积和树木数量密度。使用在巴拿马巴罗科罗拉多岛 50 公顷热带森林科学中心 (CTFS) 地块上收集的机载高分辨率激光雷达数据测试了基于 ITC 的方法。由于缺乏现场树高和树冠大小测量,因此无法直接验证 ITC 指标。我们通过比较使用地面和激光雷达单株树木测量值在多个空间尺度(即 1 公顷、2.25 公顷、4 公顷和 6.25 公顷)上估算的地上生物量 (AGB) 来评估我们方法的可靠性。我们研究了四种不同的激光雷达得出的 AGB 模型,其中三种基于单株树木高度、树冠体积和树冠面积,一种使用激光雷达冠层高度模型在地块水平计算平均树冠高度 (TCH)。结果表明,所有基于 ITC 大小和 TCH 的模型的预测能力都随着空间分辨率的降低而增加,从最差模型在 1 公顷时的 16.9% 到最佳模型在 6.25 公顷时的 5.0%。除了在更高的空间尺度(~4 公顷)下以及由于与树冠相关的边缘效应而导致的误差减少外,基于 TCH 的模型表现略好于基于 ITC 的模型。与根据森林类型和结构异速生长而区域性变化的 TCH 模型不同,基于 ITC 的模型是根据单个树木异速生长而得出的,可以扩展到全球所有热带森林。激光雷达检测单个树冠大小的方法克服了地面清查的一些局限性,例如 1) 它能够接触大树的树冠;2) 它能够评估大片和人迹罕至地区的树木密度、树冠结构和森林动态的方向变化,从而支持稳健的热带生态研究。© 2016 Elsevier Inc. 保留所有权利。
众所周知,可以通过机载激光扫描 (ALS) 获得单棵树的特征,例如树高、生物量和树冠面积,并且可以以 0.5 到 1.5 米的精度获得单棵树的高度。但是,尚未记录使用 ALS 测量单棵树生长的能力。本文报告了在北方森林区进行的多时相激光调查,表明可以以优于 0.5 米的精度测量单棵树的高度生长。介绍了自动提取树冠高度生长的方法。预计在分析全球森林变化和碳吸收、国家森林清单以及描述全球变暖对森林生长的影响的研究中,类似的方法对于参考测量也是可行的。