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卫星遥感监测产品在中国森林生态系统的验证和不确定性分析——基于海量无人机激光雷达数据
刘兵兵, 魏建新, 胡天宇, 杨秋丽, 刘小强, 吴发云, 苏艳军, 郭庆华
植物生态学报    2022, 46 (10): 1305-1316.   DOI: 10.17521/cjpe.2022.0158
摘要   (1275 HTML53 PDF(pc) (6095KB)(1158)  

准确获取森林结构参数对森林生态系统研究及其保护有着重要意义。卫星遥感数据作为获取大尺度森林结构参数的重要数据源, 已被制作成各种植被监测产品并被应用于森林质量状况变化评估、森林生物量估算以及森林干扰和生物多样性监测等研究。然而, 这些卫星遥感植被监测产品针对中国复杂多样的森林区域缺乏有效验证, 在不同林况和地形条件下的不确定性也不明确。激光雷达具备高精度三维信息采集的优势, 在国内外已被广泛用于森林生态系统监测和卫星遥感产品验证。为此, 该研究利用在中国114个样地收集的153 km2的无人机激光雷达数据, 构建了我国森林结构参数验证数据集, 并以此为基础对3套全球遥感监测产品(全球叶面积指数(GLASS LAI)、全球冠层覆盖度(GLCF TCC)、全球冠层高度(GFCH))进行了像元尺度的验证, 并分析了其在不同坡度、覆盖度和林型条件下的不确定性。研究结果表明: 与无人机激光雷达获取的叶面积指数、覆盖度以及冠层高度相比, GLASS LAI、GLCF TCC、GFCH在中国森林区域均存在一定的不确定性, 且受林况和地形因素影响的程度不一致。对GLASS LAI和GLCF TCC影响的最大因素分别为林型和覆盖度; 而GFCH则更易受地形坡度和覆盖度的影响。


产品
Product
版本
Version
覆盖范围
Spatial coverage
覆盖时段
Time period
时空分辨率
Spatiotemporal
resolution
坐标系统及投影基准
Coordinate system and projection
datum
数据来源
Data source
GLASS LAI V50 全球 Global 2017 8 d, 500 m 正弦投影 Sinusoidal projection http://glass-product.bnu.edu.cn/
GLCF TCC V4 全球 Global 2015 1 a, 30 m UTM投影 UTM projection https://lpdaac.usgs.gov/products/gfcc30tcv003/
GFCH - 全球 Global 2019 1 a, 30 m UTM投影 UTM projection https://glad.umd.edu/dataset/gedi/
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表2 卫星遥感监测产品基本信息
正文中引用本图/表的段落
精度等因素, 本研究从现有卫星遥感监测产品中遴选出3种产品进行精度验证(表2), 其中叶面积指数产品为全球陆表特征参量(GLASS)中的LAI产品, 冠层覆盖度产品为GLCF数据集中的TCC产品, 冠层高度产品为GFCH。
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