基于GF-7立体特征和GEDI波形数据的森林地上生物量制图

1

作者 王德军 邢艳秋 +5 位作者 张艾婷 侯逸飞 李苑鑫 唐杰 贾世卿 吕博 《森林工程》 北大核心 2025年第5期958-968,共11页

星载全波形激光雷达数据波形特征提取的复杂性和不准确性,影响森林地上生物量(aboveground biomass,AGB)的估算精度。为此,以云南思茅区为例,结合全球生态系统动态调查(global ecosystem dynamics investigation,GEDI)激光雷达波形数据... 星载全波形激光雷达数据波形特征提取的复杂性和不准确性,影响森林地上生物量(aboveground biomass,AGB)的估算精度。为此,以云南思茅区为例,结合全球生态系统动态调查(global ecosystem dynamics investigation,GEDI)激光雷达波形数据和高分七号(GF-7)立体影像数据,通过利用其多角度立体几何特征生成的数字表面模型(digital surface model,DSM),精确定位GEDI波形的起始点,优化波形特征。采用多元逐步回归法构建针叶林、阔叶林和混交林的光斑尺度生物量估计模型,并结合随机森林算法将其外推至区域尺度。研究结果表明,优化波形特征后的光斑尺度生物量估计精度显著提高,针叶林均方根误差(RMSE)为20.11 Mg/hm^(2),决定系数(R2)为0.89,精度(ACC)为82.87%;阔叶林RMSE为22.07 Mg/hm^(2),R2为0.89,ACC为81.77%;混交林RMSE为24.51 Mg/hm^(2),R^(2)为0.88,ACC为80.54%。最终,基于优化后的GEDI生物量光斑点,成功生成了25 m分辨率的区域森林AGB分布图。 展开更多

关键词 GF-7 GEDI 立体几何特征 波形特征 森林地上生物量

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6个苜蓿品种对三叶草彩斑蚜抗性评价 被引量：1

2

作者 李子君 任金龙 +3 位作者 赛米拉·依马木艾山 郭原硕 梁维维 赵莉 《新疆农业大学学报》 2024年第2期136-144,共9页

为明确6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种在不同发育阶段对三叶草彩斑蚜(Therioaphis trifolii)的抗性,在苗期(四叶期、六叶期)和成株期利用蚜量比值法鉴定了甘农9号、新牧4号、甘农5号、WL-343、佰苜371和阿尔冈金6个苜蓿品种的抗蚜水... 为明确6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种在不同发育阶段对三叶草彩斑蚜(Therioaphis trifolii)的抗性,在苗期(四叶期、六叶期)和成株期利用蚜量比值法鉴定了甘农9号、新牧4号、甘农5号、WL-343、佰苜371和阿尔冈金6个苜蓿品种的抗蚜水平,并在苗期利用刺吸电位(EPG)技术探究不同苜蓿品种应对三叶草彩斑蚜的取食行为及抗虫位点。结果表明,在苗期和成株期,甘农9号和阿尔冈金是稳定的抗蚜品种,WL-343是稳定的感蚜品种,而佰苜371和甘农5号抗蚜性不稳定。新牧4号在苗期抗蚜性不稳定,但在六叶期至成株期表现出稳定的抗蚜能力。甘农9号在四叶期的抗虫位点主要集中于叶肉组织,C波总时间较长;而在六叶期,抗虫位点扩展至韧皮部,伴随C波总时间增加,E2波总时间缩短。阿尔冈金在四叶期和六叶期的抗虫位点均主要集中于韧皮部,表现出较强的抗性,其中四叶期E1波的总次数和总时间均为最高,E2波总时间最短;六叶期的E2波总时间同样较短。WL-343的抗虫位点主要集中于叶表面,但抗性较弱,四叶期至六叶期的np波总时间从22.88 min延长至38.28 min,E2波总时间均较长。新牧4号在四叶期抗虫位点主要集中于叶表面,抗性也较弱,np波总时间最长但E2波总次数最多;在六叶期,抗虫位点扩展至叶肉和韧皮部,抗性增强,C波和E1波的总次数多且总时间较长,E2波总时间较短。综合分析苜蓿品种的蚜虫数量情况和取食行为,并根据随机森林模型分析结果可知,抗蚜品种甘农9号、阿尔冈金和新牧4号的抗虫位点均主要集中于韧皮部,能够有效应对蚜虫取食。 展开更多

关键词 三叶草彩斑蚜 抗蚜性变化 EPG波形参数 随机森林

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基于窗函数的林区ICESat-GLAS波形数据消噪研究 被引量：5

3

作者 王爱娟 邢艳秋 +1 位作者 邱赛 王蕊 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期214-220,共7页

在利用对地学激光测高系统(the Ice,Cloud and land Elevation-Geoscience Laser Altimeter System)数据估测森林结构参数时,需对原始波形进行去噪处理,以提高估测精度。以吉林汪清林区为例,提出了基于窗函数的林区GLAS数据消噪方法,选... 在利用对地学激光测高系统(the Ice,Cloud and land Elevation-Geoscience Laser Altimeter System)数据估测森林结构参数时,需对原始波形进行去噪处理,以提高估测精度。以吉林汪清林区为例,提出了基于窗函数的林区GLAS数据消噪方法,选取了5种窗函数对GLAS数据进行消噪并比较其消噪精度。结果表明:窗函数对林区波形数据消噪具有较好的效果,窗函数消噪法的信噪比SNR最高为40.488 679,均方根误差RMSE最低为0.000 335;GLAS数据经窗函数消噪后能够合理地预测林区冠层高度,预测冠层高度与实测冠层高度的回归精度r从0.725增至0.820;本研究所选的几种窗函数中布拉克曼窗函数的消噪效果较好。结果说明了窗函数在对ICESat-GLAS波形数据消噪中具有很大的应用潜力。 展开更多

关键词 ICESAT/GLAS 林区波形 消噪 窗函数

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地形对大光斑激光雷达森林回波影响研究 被引量：19

4

作者 庞勇 李增元 +3 位作者 Sun Guoqing Michael Lefsky 车学俭 陈尔学 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2007年第4期464-468,共5页

利用三维激光雷达森林回波波形模型模拟了地形对波形的影响,并用ICEsat GLAS的数据对模拟结果进行了验证。结果表明坡度对大光斑激光雷达波形影响较大,随着坡度的增大,地面回波和树冠回波都展宽,波形长度也随之增加,同时地面的波峰和植... 利用三维激光雷达森林回波波形模型模拟了地形对波形的影响,并用ICEsat GLAS的数据对模拟结果进行了验证。结果表明坡度对大光斑激光雷达波形影响较大,随着坡度的增大,地面回波和树冠回波都展宽,波形长度也随之增加,同时地面的波峰和植被的波峰值都降低,来自地面的回波明显减少,并逐渐与靠近地面的回波发生信息混叠。鉴于二者的关系呈近似线性正相关,在实际的森林参数反演中可望通过减去一个含有坡度或地形起伏度的因子进行地形效应纠正。 展开更多

关键词 地形 大光斑激光雷达 森林回波波形 ICESAT GLAS

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星载激光雷达森林探测进展及趋势 被引量：26

5

作者 庞勇 李增元 +1 位作者 陈博伟 梁晓军 《上海航天》 CSCD 2019年第3期20-27,共8页

森林是陆地上组成结构最复杂的生态系统,星载激光雷达兼具高垂直分辨率的优势和大范围数据获取的特点,在大区域尺度的森林参数定量反演方面具有独特的优势。从全波形激光雷达、光子计数激光雷达、成像激光雷达的技术特点、数据处理和森... 森林是陆地上组成结构最复杂的生态系统,星载激光雷达兼具高垂直分辨率的优势和大范围数据获取的特点,在大区域尺度的森林参数定量反演方面具有独特的优势。从全波形激光雷达、光子计数激光雷达、成像激光雷达的技术特点、数据处理和森林参数提取等方面,总结了国内外森林探测激光雷达卫星载荷的发展、参数设置及应用潜力,以服务我国星载激光雷达森林探测系统的建设和发展。结合激光雷达辐射传输模型,探讨适合森林探测的激光雷达传感器参数方案,并以ICESat卫星的地球科学测高系统(GLAS)和先进地形激光测高系统(ATLAS)数据为例,探讨星载激光雷达的森林参数反演方法,最后总结梳理了现有星载载荷的优劣并给出后续载荷发展的建议。 展开更多

关键词 星载激光雷达 森林探测 全波形 光子计数 成像

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基于星载雷达全波形数据估测森林结构参数研究综述 被引量：4

6

作者 邢艳秋 王蕊 李增元 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2013年第6期27-32,共6页

随着遥感技术的迅速发展,基于星载雷达全波形数据来估测森林结构参数已成为一项突破性的技术。星载雷达对植被空间结构和地形探测能力很强,能准确估测出森林结构参数,为进一步研究森林碳储量和碳循环提供可靠的基础数据,因此在林业中得... 随着遥感技术的迅速发展,基于星载雷达全波形数据来估测森林结构参数已成为一项突破性的技术。星载雷达对植被空间结构和地形探测能力很强,能准确估测出森林结构参数,为进一步研究森林碳储量和碳循环提供可靠的基础数据,因此在林业中得到广泛应用。文中介绍了星载雷达系统ICESat-GLAS及其组成和工作原理,系统总结了利用星载雷达数据估测森林结构参数的研究现状,分析了星载雷达估测森林结构参数的局限性,并对其研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 星载雷达 ICESat-GLAS 森林结构参数 波形 数据联合

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面向森林植被的星载大光斑激光雷达回波仿真 被引量：3

7

作者 王虹 张智宇 +3 位作者 周辉 李松 马跃 张文豪 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期711-718,共8页

利用星载激光雷达的大光斑全波形数据估测植被结构参数、监测森林生态已受到广泛关注。为了更准确地理解森林植被的结构参数和光学特性对激光雷达回波波形的影响,利用实测森林植被数据提取植被空间分布的统计规律,考虑地形坡度变化和植... 利用星载激光雷达的大光斑全波形数据估测植被结构参数、监测森林生态已受到广泛关注。为了更准确地理解森林植被的结构参数和光学特性对激光雷达回波波形的影响,利用实测森林植被数据提取植被空间分布的统计规律,考虑地形坡度变化和植被冠层反射特性的影响,生成参数化的森林植被空间轮廓反射模型,结合星载激光雷达的回波理论,建立了面向植被的星载激光雷达波形仿真器。由大兴安岭地区的实测植被数据提取的统计规律生成的森林目标仿真波形与地球科学激光测高仪系统（Geoscience Laser Altimeter System,GLAS）真实回波波形具有较好的一致性,平均相关系数R-2达到0.91。通过波形仿真分析发现,光斑尺寸减小有利于大坡度地形的森林信息反演,研究成果对中国未来研制星载激光雷达载荷的系统参数设计具有参考意义。 展开更多

关键词 波形仿真 森林植被模型 星载激光雷达 GLAS

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基于机载小光斑全波形LiDAR的亚热带林分特征反演 被引量：9

8

作者 曹林 佘光辉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期81-92,共12页

【目的】研究通过集成波形信号处理、空间解析和重构建模以及综合波形信息提取方法，探索基于小光斑全波形LIDAR特征变量高精度反演林分特征的新方法。【方法】以江苏南部丘陵地区的亚热带天然次生林为研究对象，在预处理和分析小光斑... 【目的】研究通过集成波形信号处理、空间解析和重构建模以及综合波形信息提取方法，探索基于小光斑全波形LIDAR特征变量高精度反演林分特征的新方法。【方法】以江苏南部丘陵地区的亚热带天然次生林为研究对象，在预处理和分析小光斑全波形 LIDAR 数据的基础上，首先基于体元空间框架分解和提取波形的振幅能量信息，并构建伪垂直波形模型；然后，从中提取空间位置信息（即点云）及几何辐射变量，计算 LiDAR点云和波形特征变量，并通过相关性分析筛选特征变量；最后，结合地面实测林分特征参数构建反演模型并验证精度。【结果】1）各 LiDAR特征变量对 Lorey’s树高的敏感性最高，对蓄积量和地上生物量次之，对胸高断面积最低，而返回脉冲总能量和返回脉冲峰值点数对胸高断面积的敏感性却高于其他林分特征因子；在点云特征变量组中，平均高、高度百分位数及冠层上部的返回点云密度与各林分特征之间的相关性较高，而在波形特征变量组中，能量中值高度的均值、返回脉冲长度的标准差和冠层粗糙度的标准差与各林分特征之间的相关性较高；2） Lorey’s 树高的模型估算精度最高（ RMSE为实测均值的7.26%），而蓄积量、地上生物量和胸高断面积的模型估算精度略低且较相近（ RMSE为实测均值的15.91%～19.82%）；模型自变量的数量都在3个以内，选中的自变量为高度百分位数、冠层返回点云密度、返回脉冲长度和冠层粗糙度的标准差；3）各林分特征实测值与交叉验证估算值的拟合结果表明， Lorey’s树高的拟合效果最好（R2=0.85），地上生物量（R2=0.68）和蓄积量（R2=0.59）次之，而胸高断面积（R2=0.45）最低；4） Lorey’s 树高、蓄积量和地上生物量的空间分布状况基本一致，源于它们内在的相关性；相比其他3个特征变量，胸高断面积的空间分布不够连续，这可能是由于其预测模型精度较低所致。【结论】各林分特征综合回归模型的拟合效果和精度都高于仅使用点云特征变量拟合模型的精度，表明了波形特征变量提取森林中下层信息的潜力。点云特征变量描述了森林冠层及上部的三维结构及密度信息，而波形特征变量则获得了森林冠层及以下部分完整的垂直分布和能量信息，二者互补可提升林分特征反演的精度。 展开更多

关键词 小光斑全波形LiDAR 林分特征 反演 点云特征变量 波形特征变量 体元

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基于ICESat-GLAS完整波形的坡地森林冠层高度反演研究——以吉林长白山林区为例 被引量：30

9

作者 邢艳秋 王立海 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期696-700,共5页

为了评价大光斑激光雷达在坡地反演森林冠层高度的能力，以长白山汪清林区为例，利用冰、云和陆地高程卫星（ICESat）上搭载的地学激光测高系统（GLAS）提供的完整波形数据，在不同地形坡度范围内，以激光波形长度和地形指数为变量建立... 为了评价大光斑激光雷达在坡地反演森林冠层高度的能力，以长白山汪清林区为例，利用冰、云和陆地高程卫星（ICESat）上搭载的地学激光测高系统（GLAS）提供的完整波形数据，在不同地形坡度范围内，以激光波形长度和地形指数为变量建立森林冠层高度反演模型。研究结果显示，在0～5°坡度范围所建立的模型能够解释90％的冠层高度，随着坡度范围的扩大，相对应的模型反演精度显著下降。总体来讲，在地形坡度不大于15°的地区，GLAS波形能够比较合理地反演森林冠层高度，具有很大的应用潜力。 展开更多

关键词 激光雷达 ICESat—GLAS 完整波形 坡地 森林冠层高度反演

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大光斑激光雷达数据的森林冠层高度反演 被引量：3

10

作者 张良 姜晓琦 +1 位作者 周薇薇 张帆 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期148-153,160,共7页

针对传统的LM波形分解算法在GLAS大光斑波形数据处理中容易陷于局部最优解,限制了GLAS大光斑激光雷达数据在森林结构参数反演方面应用的问题,该文结合GLAS大光斑数据特征,引进优化后的EM算法对大光斑全波形数据进行分解,获取波形参数最... 针对传统的LM波形分解算法在GLAS大光斑波形数据处理中容易陷于局部最优解,限制了GLAS大光斑激光雷达数据在森林结构参数反演方面应用的问题,该文结合GLAS大光斑数据特征,引进优化后的EM算法对大光斑全波形数据进行分解,获取波形参数最优值。结合波形前缘长度和波形后缘长度,建立树高反演模型,并与LM分解算法建立的模型进行对比分析。研究结果表明,通过改进的EM算法对GLAS大光斑激光雷达数据进行处理,波形特征参数的获取更为精确,达到了较高的树高反演精度。 展开更多

关键词 GLAS 改进EM算法 波形分解 森林冠层高度反演

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基于LiDAR离散点云能量信息的针叶林叶面积指数反演方法 被引量：4

11

作者 尤号田 邢艳秋 +2 位作者 王铮 霍达 王蕊 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期39-44,共6页

叶面积指数是森林的重要结构参数,对于研究与植被叶片相关的生物物理活动具有重要意义。为了提高针叶林叶面积指数的估测精度,以吉林省长春市净月潭国家森林公园为研究区,通过对小光斑激光雷达离散点云进行滤波分类处理、拟合波形数据,... 叶面积指数是森林的重要结构参数,对于研究与植被叶片相关的生物物理活动具有重要意义。为了提高针叶林叶面积指数的估测精度,以吉林省长春市净月潭国家森林公园为研究区,通过对小光斑激光雷达离散点云进行滤波分类处理、拟合波形数据,从中提取5个能量参数,分别用于估测针叶林样方的叶面积指数,通过分析得出I2预测模型最好,R=0.911,P=0.968。结果表明小光斑激光雷达离散点云的能量信息能够较好地估计针叶林的叶面积指数,未来应加大小光斑激光雷达能量参数的应用。 展开更多

关键词 针叶林 叶面积指数 离散点云 拟合波形 能量参数

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基于随机森林的全波形点云数据分类研究 被引量：5

12

作者 范士俊 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2013年第5期71-73,78,共4页

针对机载全波形数据,本文提出了一种基于随机森林法的点云分类算法,首先通过全波形分解获得振幅,回波次数,以及回波宽度3个特征,再结合本文中提出的特征提取方法,构建一个多维特征向量并进行特征选择,最后利用随机森林法将激光点云分为... 针对机载全波形数据,本文提出了一种基于随机森林法的点云分类算法,首先通过全波形分解获得振幅,回波次数,以及回波宽度3个特征,再结合本文中提出的特征提取方法,构建一个多维特征向量并进行特征选择,最后利用随机森林法将激光点云分为植被,地面部分以及建筑物三类.对比支持向量机分类方法,实验证明该方法具有很好的稳定性以及高效性,能够在城市区域取得很好的分类精度. 展开更多

关键词 全波形分类 特征提取 随机森林法

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星载LiDAR与HJ-1A/HSI高光谱数据联合估测区域森林冠层高度 被引量：11

13

作者 邱赛 邢艳秋 +1 位作者 田静 丁建华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期142-149,共8页

【目的】将ICESat-GLAS波形数据与HJ-1A/HSI高光谱数据联合,借助HSI高光谱数据提供的连续高分辨率光谱信息,实现区域森林冠层高度的估测,降低由于GLAS光斑呈离散条带状分布无法覆盖整个研究区造成的估测误差。【方法】首先,从平滑后的IC... 【目的】将ICESat-GLAS波形数据与HJ-1A/HSI高光谱数据联合,借助HSI高光谱数据提供的连续高分辨率光谱信息,实现区域森林冠层高度的估测,降低由于GLAS光斑呈离散条带状分布无法覆盖整个研究区造成的估测误差。【方法】首先,从平滑后的ICESat-GLAS波形数据中提取波形参数(波形长度W和地形坡度参数TS),基于W和TS建立GLAS森林冠层高度估测模型,并利用此模型计算研究区所有GLAS光斑内的森林冠层高度;然后,采用最小噪声分离法(MNF)对HJ-1A/HSI高光谱数据进行降维,提取前3个MNF分量(MNF1,MNF2,MNF3);最后,基于支持向量回归机(SVR)算法,利用GLAS估测的森林冠层高度和3个MNF分量建立区域森林冠层高度SVR估测模型,并估测研究区内无GLAS光斑覆盖区域的森林冠层高度,生成森林冠层高度分布图。【结果】从ICESat-GLAS波形数据中提取的地形坡度参数TS与野外实测地形坡度具有显著线性关系(R2=0.78);基于W和TS建立的GLAS森林冠层高度估测模型的R^2=0.78,RMSE=2.51 m,模型验证的R^2=0.85,RMSE=1.67 m;基于支持向量回归机算法建立的SVR模型建模的R2=0.70,RMSE=3.62 m,模型验证的R2=0.67,RMSE=4.42 m。采用野外数据对最终得到的森林冠层高度分布图的估测误差进行分析,结果估测误差最大值为7.10 m,最小值为0.07 m,平均值为1.78 m,估测误差的标准差为1.49 m,Q1为0.75 m,Q3为2.31 m。【结论】从ICESat-GLAS波形数据中提取的地形坡度参数TS能够很好地反映地形坡度的变化,本研究建立的线性关系模型可克服对数关系模型在平坦地区解释困难的问题。基于支持向量回归机算法,将ICESat-GLAS波形数据与HJ-1A/HSI高光谱数据联合,可克服ICESat-GLAS由于光斑呈离散条带状分布无法实现区域森林冠层高度估测的不足,实现对区域森林冠层高度的高精度估测。 展开更多

关键词 ICESat-GLAS波形数据 HJ-1A高光谱数据 森林冠层高度 坡度 支持向量回归机

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基于机载LiDAR全波形数据白桦林林分LAI反演研究 被引量：4

14

作者 邢艳秋 姚松涛 +5 位作者 尤号田 田昕 彭涛 李梦颖 谢杰 闫灿 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期11-18,共8页

为提高森林叶面积指数(LAI)的估测精度,本研究以白桦林为研究对象,以机载激光雷达(LiDAR)全波形数据为研究数据,首先提出了机载LiDAR全波形数据读取与波形特征信息提取的相关算法,结合具体算法的实现分析出每条全波形对应的各波形分量... 为提高森林叶面积指数(LAI)的估测精度,本研究以白桦林为研究对象,以机载激光雷达(LiDAR)全波形数据为研究数据,首先提出了机载LiDAR全波形数据读取与波形特征信息提取的相关算法,结合具体算法的实现分析出每条全波形对应的各波形分量的能量信息,然后依据波形能量信息在传统激光穿透指数(LPI)计算的基础上结合全波形数据的特点,计算出全波形激光穿透指数(LPIfi),最后获得样地体元激光穿透指数(LPIf-mean),用于估测森林林分LAI,并将估测结果与机载LiDAR离散回波点云数据估测森林LAI的结果进行了对比。结果表明,全波形样地体元激光穿透指数LPIf-mean与森林林分LAI之间的建模精度R^2=0.815,RMSE=0.105,预测精度R^2=0.864,RMSE=0.139,同时在同等样地尺度下,全波形数据返回脉冲能量信息估测森林LAI的精度要高于离散回波点云数据的,因而,基于机载LiDAR全波形数据能够实现森林林分LAI的高精度反演。可以为进一步森林生态参数模拟与估测提供高精度的基础数据,弥补和提供了机载LiDAR全波形数据估测森林LAI的方法和思路。 展开更多

关键词 机载激光雷达 全波形数据 样地体元激光穿透指数 白桦林 叶面积指数

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机载全波形LiDAR数据处理及林业应用研究综述 被引量：6

15

作者 焦义涛 邢艳秋 +2 位作者 霍达 尤号田 赵晨阳 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2015年第3期42-46,共5页

随着激光雷达技术的发展,近几年对小光斑全波形激光雷达数据处理方法及其应用的研究已成为国内外相关领域关注的热点。文中阐述小光斑全波形激光雷达的组成及数据特点,介绍波形数据的处理流程,并在此基础上概述小光斑全波形激光雷达波... 随着激光雷达技术的发展,近几年对小光斑全波形激光雷达数据处理方法及其应用的研究已成为国内外相关领域关注的热点。文中阐述小光斑全波形激光雷达的组成及数据特点,介绍波形数据的处理流程,并在此基础上概述小光斑全波形激光雷达波形数据在林业中的应用;基于国内外研究现状,详细论述了波形分解和提取森林结构参数的理论及方法,分析了小光斑全波形激光雷达波形数据处理的局限性及其在林业中的应用前景。 展开更多

关键词 小光斑全波形激光雷达 波形预处理 波形分解 森林结构参数

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星载大光斑LiDAR与HJ-1A高光谱数据联合估测区域森林地上生物量 被引量：11

16

作者 邱赛 邢艳秋 +2 位作者 徐卫华 丁建华 田静 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第22期7401-7411,共11页

以吉林省汪清林业局经营区为研究区,利用HJ-1A/HSI高光谱数据和ICESat-GLAS波形数据,估测区域森林地上生物量。从平滑后的GLAS波形数据中提取波形长度W和地形坡度参数TS,建立GLAS森林最大树高估测模型;从GLAS波形数据中提取能量参数I(... 以吉林省汪清林业局经营区为研究区,利用HJ-1A/HSI高光谱数据和ICESat-GLAS波形数据,估测区域森林地上生物量。从平滑后的GLAS波形数据中提取波形长度W和地形坡度参数TS,建立GLAS森林最大树高估测模型;从GLAS波形数据中提取能量参数I(植被回波能量Ev和回波总能量E之比),建立GLAS森林郁闭度估测模型;利用GLAS估测的森林最大树高和森林郁闭度联合建立森林地上生物量模型。由于GLAS呈离散条带状分布,无法实现区域估测,因此研究将GLAS波形数据与HJ-1A/HSI高光谱数据联合,基于支持向量回归机算法实现森林地上生物量区域估测,得到研究区森林地上生物量分布图。研究结果显示,基于W和TS建立的GLAS森林最大树高估测模型的adj.R^2=0.78,RMSE=2.51m,模型验证的adj.R^2=0.85,RMSE=1.67m。地形坡度参数TS能够有效的降低地形坡度的影响;当林下植被高度为2m时,得到的基于参数I建立的GLAS森林郁闭度估测模型效果最好,模型的adj.R^2=0.64,RMSE=0.13,模型验证的adj.R^2=0.65,RMSE=0.12。利用森林最大树高和森林郁闭度建立的森林地上生物量模型的adj.R^2=0.62,RMSE=10.88 t/hm^2,模型验证的adj.R^2=0.60,RMSE=11.52 t/hm^2。基于支持向量回归机算法,利用HJ-1A/HSI和GLAS数据建立的森林地上生物量SVR模型,生成了森林地上生物量分布图,利用野外数据对得到的分布图进行验证,验证结果显示森林地上生物量估测值与实测值存在很强的线性关系(adj.R^2=0.62,RMSE=11.11 t/hm^2),能够满足林业应用的需要。因此联合ICESat-GLAS波形数据与HJ-1A高光谱数据,能够提高区域森林地上生物量的估测精度。 展开更多

关键词 星载大光斑Li DAR ICESat-GLAS波形数据 HJ-1A高光谱数据 森林最大树高 森林郁闭度 森林地上生物量 支持向量回归算法

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GEDI L2A不同算法对地面高程和森林冠层高度精度的影响分析 被引量：6

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作者 刘丽娟 王成 +3 位作者 聂胜 朱笑笑 习晓环 王金亮 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第4期502-511,共10页

全球生态系统动力学调查(global ecosystem dynamics investigation,GEDI)雷达是美国2018年12月发射的全波形激光雷达系统,可以为全球地面高程及森林冠层高度提供数据支持。为适应不同地表环境,GEDI L2A产品提供了6种不同算法来估算地... 全球生态系统动力学调查(global ecosystem dynamics investigation,GEDI)雷达是美国2018年12月发射的全波形激光雷达系统,可以为全球地面高程及森林冠层高度提供数据支持。为适应不同地表环境,GEDI L2A产品提供了6种不同算法来估算地面高程及森林冠层高度,这些算法的选择会影响地表参数的提取精度。以机载LiDAR得到的数字地形模型和冠层高度模型为参考数据,评估第2版GEDI L2A数据在不同植被覆盖度下不同算法的适应性以及对地面高程和森林冠层高度精度的影响。结果表明,在覆盖度小于0.2时,算法4的结果最优,在覆盖度大于等于0.8时算法2的结果最优,其余覆盖度下算法1的结果最优。将本文根据植被覆盖度选择的最优算法与GEDI L2A默认最优算法进行比较,整体看来本文的结果优于GEDI L2A默认最优算法的结果,特别是在覆盖度小于0.8,坡度大于等于10°时,本文选择的最优算法能有效提高GEDI L2A产品对地面高程和森林冠层高度估算的精度。 展开更多

关键词 GEDI 全波形激光雷达 地面高程 森林冠层高度

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基于ICESat-GLAS数据和回波仿真原理识别森林类型 被引量：2

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作者 蔡龙涛 邢艳秋 +4 位作者 黄佳鹏 崔阳 秦磊 马建明 赵霄洋 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-68,共9页

【目的】利用星载激光雷达波形数据对森林类型识别时,受地形、噪声和林层结构等因素影响,针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别精度较低,为提高森林类型识别精度,需提取与森林类型相关的波形特征参数。【方法】结合回波仿真原理与林分冠... 【目的】利用星载激光雷达波形数据对森林类型识别时,受地形、噪声和林层结构等因素影响,针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别精度较低,为提高森林类型识别精度,需提取与森林类型相关的波形特征参数。【方法】结合回波仿真原理与林分冠层特征对GLAS回波波形进行理论分析,提出了与森林类型相关的波形特征参数Rcafit1-47、K1-47,并与其他森林类型相关的波形特征参数进行联合,建立多种波形特征参数组合,用于森林类型识别。【结果】1)针叶林和阔叶林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为92.86%,优于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;2)针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为77.03%,低于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;3)波形特征参数Rcafit1-47、K1-47与其他波形特征参数组合后能够提高森林类型识别精度,其中,Rcafit1-47、K1-47、AGS、MSGS参数组合森林类型识别精度最高,针叶林和阔叶林森林类型识别精度为94.64%,针叶林、阔叶林和混交林林分类型识别精度为89.19%。【结论】提出的波形特征参数Rcafit1-47和K1-47在针叶林和阔叶林森林类型识别方面具有明显优势,而且与其他波形特征参数组合后能够明显提高针叶林、阔叶林和混交林3种森林类型的识别精度。 展开更多

关键词 GLAS 回波仿真 森林类型 波形特征参数 支持向量机

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星载激光雷达在林业上的应用研究进展 被引量：4

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作者 胥喆 舒清态 +2 位作者 杨凯博 吴娇娇 张亚红 《福建林业科技》 2017年第1期141-148,共8页

简单介绍了星载激光雷达系统的特点及其工作原理和组成部分,重点阐述了基于GLAS数据对森林冠层高度、森林生物量进行估算的方法,以及基于GLAS数据在森林类型识别和郁闭度估算等方面的应用研究,并分析总结了星载激光雷达进行估测的研究... 简单介绍了星载激光雷达系统的特点及其工作原理和组成部分,重点阐述了基于GLAS数据对森林冠层高度、森林生物量进行估算的方法,以及基于GLAS数据在森林类型识别和郁闭度估算等方面的应用研究,并分析总结了星载激光雷达进行估测的研究进展及其一些局限性。 展开更多

关键词 星载激光雷达 GLAS 森林冠层高度 生物量 波形参数

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不完整数据集的MFR辐射源识别方法研究 被引量：2

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作者 陈维高 朱卫纲 +1 位作者 唐晓婧 贾鑫 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期39-45,共7页

该文提出一种基于随机森林的不完整数据集的多功能雷达(MFR)辐射源识别方法,该方法在MFR辐射源波形单元识别框架基础上,首先对参数缺失的先验知识集进行多重划分,得到多个不含缺失参数的样本子集,然后删减冗余子集并利用随机森林算法对... 该文提出一种基于随机森林的不完整数据集的多功能雷达(MFR)辐射源识别方法,该方法在MFR辐射源波形单元识别框架基础上,首先对参数缺失的先验知识集进行多重划分,得到多个不含缺失参数的样本子集,然后删减冗余子集并利用随机森林算法对各个子集构建弱分类器,最后根据弱分类器对识别结果贡献率的不同,进行权值设定,得到最终的识别模型。仿真实验证实了提出的MDRF-WA方法能够提高少量先验知识条件下波形单元识别的准确率和鲁棒性,降低计算成本。 展开更多

关键词 不完整数据集 多功能雷达 多重划分 随机森林 波形单元

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