张 颖，李 松，张文豪，罗 敏

（武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉 430060）

引言

森林是一种重要的自然资源，在全球碳循环中发挥着重要作用。树木生物量是森林生态系统功能及生物圈、大气和海洋之间碳通量作用的关键，而树木的高度是生物量估计以及碳储量的重要参数[1]。星载激光测高仪系统是一种通过接收和处理激光发射脉冲经大气传输在目标表面反射后的回波波形数据，具备测距和反演目标表面特性功能的遥感系统[2]。该测高系统可以主动获取全球地表及目标三维信息，弥补了光学影像高程精度低的缺点，在获取植被高度、地面生物量特征以及其他植被结构参数方面具有绝对的优势[3]。

基于激光测高系统采集的回波信号估测植被冠层高度时一般采用直接估算法[4-9]，根据植被冠层高度的物理定义，计算回波信号中冠层顶部到地面返回位置之间的高程差值来获取。这类方法是通过波形数据本身包含的信息提取相关波形参数来反演冠层高度的，因此适用于各种森林类型，在估算植被地区冠层高度时得到了广泛应用。其中，植被冠层顶部由信号开始位置定义，信号开始位置由背景噪声阈值决定。然而，由于星载激光测高系统大光斑的特性和地表环境复杂等因素，从回波中提取准确地面返回位置具有一定的困难。

目前还没有广泛适用的地面返回位置提取方法。Sun等人[10]基于波形的高斯分解，将波形分解后的最后一个高斯回波波峰所在位置视为地面返回。……