地基激光雷达的玉兰林冠层叶面积密度反演

编号 zgly0001590103

文献类型 期刊论文

文献题名 地基激光雷达的玉兰林冠层叶面积密度反演

作者 王洪蜀  李世华  郭加伟  梁祖琴 

作者单位 电子科技大学资源与环境学院  四川水利职业技术学院测绘工程系  西南交通大学地球科学与环境工程学院 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2016年04期

年份 2016 

分类号 S771  TN958.98 

关键词 地基激光雷达  叶面积密度  VCP方法  阔叶林冠层 

文摘内容 叶面积密度LAD(Leaf Area Density)是表征冠层内部叶面积垂直分布的重要参数,其分布廓线的准确反演对研究植被碳氮循环、初级生产力和生物量估算等具有重要意义。本文在电子科技大学校内建立实验样区,利用地基激光雷达Leica Scan Station C10和数码相机获取玉兰林高分辨率3维激光点云数据和真彩色影像。利用监督分类将真彩色影像中枝干等非光合组织与叶片分离,再将像素分类信息映射给点云数据,从而提取叶片点云。通过点云数据体元化,并引入2维凸包算法确定垂直方向分层树冠边界,获取激光接触冠层的频率;随机选择不同高度的多个叶片,利用特征值法进行叶片平面拟合,估算出叶倾角,并结合天顶角估算叶倾角校正因子;最后基于体元的冠层分析VCP(Voxel-based Canopy Profiling)方法实现树林冠层LAD反演。结果表明体元化的叶片点云数据能准确确定树林冠层边界和统计接触频率实现LAD反演;反演的LAD变化走势与区域林木冠层叶片垂直分布相吻合,在冠层中下部随着高度的增加叶面积密度也随之增加,在4 m高度处达到最大值1 m2/m3,之后随着高度的增加叶面积密度逐渐降低。根据LAD计算得到的累积叶面积指数LAI为3.20 m2/m2,与LAI-2200实测的叶面积指数相比,相对误差为1.26%。