Accuracy analysis of forest canopy height from waveform LiDAR of the Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory Satellite (TECIS): A case study of a temperate coniferous-broadleaved mixed forest in Quebec, Canada

CHEN Jiyi ,  

LI Guoyuan ,  

PENG Jun ,  

LIU Zhao ,  

ZHOU Xiaoqing ,  

摘要

La surveillance par satellite des écosystèmes terrestres, des ressources en carbone et de la productivité forestière est une priorité de la stratégie du double carbone de la Chine et de l'évaluation et de l'évaluation des projets écosystémiques importants à l'échelle nationale. Cette étude utilise un indice relatif de hauteur de la canopée des écosystèmes forestiers RH (hauteur relative) calculé à partir de la distribution de l'énergie totale des ondes pour évaluer la capacité de la télémétrie laser terrestre de la forêt à ondes complètes à mesurer la hauteur de la canopée forestière dans des données numériques. La capacité de la télémétrie laser à ondes complètes à la canopée forestière avec un gain fixe et variable a été comparée, ainsi que l'analyse de l'effet du relief sur la mesure inverse de la hauteur de la canopée forestière. Les résultats de l'analyse expérimentale de six parcours dans le Québec, Canada, montrent que le choix du niveau de départ de la mesure de la hauteur de la canopée forestière a un impact significatif sur la précision de la mesure, et l'utilisation d'une faible valeur de l'indice RH entraîne une surestimation de la hauteur de la canopée, alors qu'un indice RH élevé entraîne une sous-estimation de la hauteur de la canopée, et le seuil de bruit de fond a un impact certain sur la précision inverse de la mesure de la hauteur de la canopée forestière. Après l'exclusion d'un petit nombre de points laser exceptionnels, la précision de la mesure de la hauteur de la canopée forestière atteint une RMSE de 3,58 m, ME supérieur à 1,0 m, et MAE de 2,48 m. Par rapport à la position finale du pic d'onde, RH_5 fonctionne mieux comme base de mesure de la hauteur de la canopée forestière, et la précision de la mesure inverse est moins impactée par l'inclinaison du terrain. La télémétrie laser à ondes complètes de la forêt avec gain variable et données de gain fixes a une précision de mesure de la hauteur de la canopée forestière équivalente, et les deux configurations de gain favorisent une utilisation accrue des données de la région forestière. En conclusion, les conclusions de cette étude sur le niveau de départ de la mesure de la hauteur de la canopée forestière, le seuil de bruit de fond, le gain fixe et variable des ondes complètes sont favorables à son application pour la cartographie de la hauteur de la canopée forestière et l'estimation de sa biomasse.

关键词

Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory Satellite;full-waveform LiDAR;forest canopy height;Relative Height Metrics;Background noise threshold;terrain slope

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