基于地面LiDAR数据的塔里木河下游胡杨林结构参数反演

编号 zgly0001712135

文献类型 期刊论文

文献题名 基于地面LiDAR数据的塔里木河下游胡杨林结构参数反演

作者 艾萨迪拉·玉苏甫  玉米提·哈力克  阿不都拉·阿不力孜  买尔当·克依木 

作者单位 新疆大学资源与环境科学学院  新疆维吾尔自治区绿洲生态教育部重点实验室  新疆大学旅游学院  中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室 

母体文献 生态学报 

年卷期 2020年13期

年份 2020 

分类号 TN958.98  S792.11 

关键词 雷达  地面激光扫描  胡杨  树木结构参数  塔里木河 

文摘内容 以塔里木河下游天然胡杨林为研究对象,利用Riegl VZ-1000型地面激光扫描仪（Terrestrial Laser Scanning, TLS）获取离河道不同距离的8个样方内513棵胡杨的三维点云数据,通过建立冠层高度模型、Hough变换等方法获取单木株数和结构参数,并与传统的每木检尺实测数据和无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）低空影像进行对比,验证激光雷达方法的测树精度;对TLS获取的胡杨树形参数进行相关性分析,并建立关系模型;探讨不同水胁迫条件（不同离河道距离,不同地下水埋深）对胡杨单木结构参数的影响;最后按不同径级划分胡杨的年龄,得出各龄级胡杨所占比例。结果表明:（1）TLS能够高精度获取不同密度和长势的胡杨单木株数和结构参数,单株准确分割比率为94%—100%,相对于UAV低空影像更为准确;（2）TLS获取的胡杨树高（Tree height,TH）、胸径（Diameter at breast height, DBH）、冠幅直径（Crown diameter,CD）和冠幅面积（Crown area,CA）与传统实测值拟合度R2较高,分别为0.95、0.97、0.77和0.84,表明实测数据和TLS获取数据无明显差异;（3）胡杨CD、CA分别与TH呈显著正相关,其相关性系数为0.73、0.67;基于此构建了胡杨TH与CD的关系模型,即TH=2.6274×CD0.706,R2为0.64;（4）根据径级划分胡杨年龄段可知,DBH为15—30 cm的近熟林比例最大,占8个样方内监测胡杨总株数的47%,表明胡杨种群年龄结构相对稳定并总体态势良好,呈现了生态输水对塔河下游胡杨种群恢复有明显的促进作用。总之,激光雷达技术能够客观反映胡杨树形结构参数,可替代耗力、耗费、耗时的传统实测方法,为时时掌握胡杨林生长发育、长势动态以及多尺度、多时相生态耗水研究提供高精度信息,为干旱区荒漠河岸林的有效保护与可持续管理提供科学依据。