基于ICESat-GLAS数据和模糊模式识别算法识别森林类型
2021-07-28蔡龙涛邢艳秋丁建华黄佳鹏
蔡龙涛,邢 涛,邢艳秋,丁建华,黄佳鹏,崔 阳,秦 磊
(东北林业大学工程技术学院, 黑龙江 哈尔滨 150040)
精确估测森林生物量,可以为陆地生态系统碳储量及碳循环研究提供重要的数据支撑[1]。为提高森林生物量估测精度,现有的研究多采用不同森林类型生物量估测法,估算整体森林生物量[2-4]。因此,在森林生物量估测之前有必要对森林类型进行分类研究。

为提高森林类型分类精度,本研究通过对不同森林类型冠层分布特征以及GLAS冠层回波波形进行研究分析,提取了波形特征参数并结合不同森林类型冠层分布特征,选取并联合其他波形特征参数[16,18],建立波形特征参数组合,最后基于模糊模式识别算法,实现了针叶林和阔叶林以及针叶林、阔叶林和混交林森林类型高精度分类研究。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于吉林省汪清林业局,属于长白山系中低山区(129°56′~131°04′E,43°05′~43°40′N),地处寒温带,总面积30.4万 hm2,南北长约60 km,东西长约85 km。其中地面高程为360~1 477 m,坡度变化范围0°~45°。林区内森林覆盖率达到95.95%,深山区林相以针阔混交林为主,呈带状分布于海拔500~1 100 m。针叶树主要有红松(Pinuskoraiensis)、云杉(Piceaasperata)、臭松(Abiesnephrolepis)和落叶松(Larixgmelinii),阔叶树多为椴树(Tiliatuan)、蒙古栎(Quercusmomglica)、枫桦(Betulacosta)、色木槭(Acermono)和白桦(Betulaplatyphylla)等[19]。
1.2 GLAS波形数据及野外调查数据
GLAS回波波形数据可从美国国家冰雪数据中心(http://nsidc.org/data/ice-sat/)免费下载,该中心拥有ICESat卫星2003年至2009年采集的所有GLAS回波波形数据。本研究所用数据为2006年10月、2009年10月和2010年10月的GLA01和GLA14数据产品,可通过经纬度查找样地所对应的GLAS回波波形[19]。
野外调查数据分别于2006年9月、2007年9月和2010年9月在长白山汪清林区采集获取。……