レーザースキャナー生物量指数を用いたカラマツ小班地上生物量の計算

DU Liming ,  

PANG Yong ,  

摘要

レーザースキャナー(LiDAR)バイオマス指数(LBI、LiDAR Biomass Index)は、航空機搭載LiDARデータに基づいて単一樹木の地上バイオマスを計算でき、単木および小班スケールで高いバイオマス計算精度を持つものの、大規模なバイオマスマッピング能力は十分に活用されていない。本研究では、中国北部で広く植えられているカラマツを例に、LBIを用いて森林小班内の各樹木のバイオマスを計算し、累積して対応する小班スケールのバイオマスを取得し、作業設計調査データと結合してその計算精度を検証した。同時に、他の林場におけるLBIに基づくカラマツバイオマスモデルを組み合わせて、異なる地域の同一樹種モデルの汎用性を評価し、一般的な変数回帰法であるLMR(LiDAR metrics-based regression)と比較した。結果は、LBIが小班スケールで高精度に森林バイオマス計算を実現可能であることを示しており、異なる地域のバイオマスモデルの計算結果と実測データの回帰の決定係数(R²)は0.86〜0.80、相対二乗平均平方根誤差(rRMSE)は33.51%〜40.23%であった。LBI法は35本の単木モデルを用いて計算したバイオマス精度が、30以上のサンプル区画(3000本以上の単木を含む)を用いるLMR法のバイオマス精度とほぼ同等であり、異なる林場の同一樹種間での汎用性がより高いことが示された。本研究では、AGB_LBIモデルを用いて孟家崗林場西部地域の各小班内単木のバイオマス計算を行い、カラマツバイオマスマッピングを実現した。LiDARで計算したバイオマス分布は地上調査で得られたバイオマスマップと類似した傾向を示し、20 m×20 mのスケールで高い一貫性(R²=0.75、RMSE=1.55 t)を得た。本研究は地域範囲内でLBI法による小班スケール森林地上バイオマス推定能力を検証し、大規模森林地上バイオマス推定の可能性を示した。

关键词

LBI; 航空機搭載LiDAR; 単木; 小班スケール; 生物量

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