中国林科院资源所激光雷达遥感创新团队提出单木生物量遥感计算方法

森林生物量高精度测量和空间分布制图是森林碳汇计量的重要基础，有助于更好理解森林生态系统在单木及林分尺度的固碳能力。机载激光雷达遥感具有提供大范围森林三维结构信息的优势，已成为森林生物量测量的重要手段。但现有机载激光雷达生物量估测方法需要测量设置几十上百个地面样地，对样地内每株树木的胸径和树高进行测量，才能实现样地尺度森林生物量模型的构建，且难以获取大范围单木尺度的地上生物量。

针对上述问题，中国林科院资源所激光雷达遥感团队将激光雷达生物量指数（LiDAR Biomass Index,LBI）成功应用于机载点云数据，实现了单木到样地尺度的高精度森林地上生物量制图。该指数解决了生物量计算过程中对于胸径的依赖，结合树冠点云、树高及实测生物量，通过少量不同径级的样木即可构建单木尺度的生物量估算模型。在此基础上，通过生物量累积即可实现多尺度森林生物量计算，将野外测量的工作量压缩到现有方法的1%以内。团队将该方法应用于中国南北方的四个林场，对落叶松、白桦和桉树单木生物量计算进行了测试。结果表明，LBI与实测生物量高度相关，基于LBI模型的生物量计算值与地面测量值一致性较高（决定系数达到0.81~0.95），同一树种的模型在不同省区具有良好的通用性。LBI的提出将生物量遥感从估算向计算推进了一大步。

该项研究成果于近期发表于《Remote Sensing of Environment》（RSE），该期刊是遥感领域顶级期刊，2022年影响因子13.85。资源所杜黎明博士为第一作者，庞勇研究员为通讯作者，博士生白羽、孔丹参与了研究工作，黑龙江工程学院王强教授、美国马里兰大学黄成全教授、中国林科院林业所陈东升副研究员、河北农大卢伟副教授为共同作者。

   本项研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、亚太森林恢复与可持续管理组织等项目的联合资助。