杜 志,陈振雄,马开森,刘紫薇,顾兴贵

(1.国家林业和草原局中南调查规划设计院,长沙 410014；2.中南林业科技大学,长沙 410004)

森林生态系统作为生物圈中最重要的陆地生态系统,发挥着水源保护、碳储存、减缓全球气候变化等一系列功能,对改善生态环境和维持生态平衡有着重要作用[1-3]。传统的森林资源调查方法易受人为因素限制且效率低、耗时久,仅能获得点上的数据,难以获取区域或更大尺度的数据[4]。随着遥感技术的迅速发展,其快速获取大范围高时效性数据的特点,为森林资源监测提供了有利条件。光学遥感数据快速、精确地获取大区域森林生长因子和生态环境信息,可为森林资源监测与管理提供有效保障,但使用光学遥感信息对森林蓄积量进行估测时,只能得到水平结构信息而无法获得森林三维结构信息[5]。激光雷达(Light Detection and Ranging，LiDAR)通过主动向探测目标发射高频率的激光脉冲,直接获取林分树木枝叶的精准三维空间坐标和回波信息等,在森林高度测量和林分垂直信息获取上具有独特优势,大幅提高了森林蓄积量调查的精度[6-7]。激光雷达技术由传感器搭载平台可分为星载、机载和地基3种,其中无人机机载激光雷达由于其高效、便捷的数据采集模式,在森林资源调查中备受青睐。

近年来,激光雷达技术在森林蓄积量调查方面发展迅猛。蓄积量估测模型可分为参数模型和非参数模型两大类,参数模型多为线性回归和Logistic回归等[8-9]；非参数模型包括支持向量机、kNN和随机森林等[10-12]。……