换一批结合修正后的全球生态系统动态调查冠层高度的森林地上生物量模型优化
Optimization model of forest aboveground biomass based on MGEDI canopy height:a case study in Fujian,China
摘要森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要.福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大.为提升森林地上生物量估算效果,将最新星载激光雷达数据全球生态系统动态调查(GEDI)、Landsat以及Sentinel系列卫星等多源遥感数据进行集成和综合利用,通过Landsat影像计算的林龄对GEDI_V27冠层高度产品进行优化,结合优化后的MGEDI_V27冠层高度产品,建立传统遥感特征结合冠层高度的极端梯度提升模型(XGBoost)生物量反演模型,实现了福建省森林地上生物量的有效估算与制图.研究结果表明:(1)通过林龄优化后的GEDI冠层高度精度评价结果为R2=0.67,RMSE=2.24m;(2)通过递归特征消除算法对三种森林类型进行特征优选,得到10个遥感特征,其中,三种森林类型最重要的遥感特征均为森林冠层高度,并且对比评价了在包含传统遥感特征因子的情况下有无冠层高度对于模型精度的影响,结果表明,在冠层高度因子参加特征构建时,森林AGB回归分析的精度明显提高,证实了冠层高度在生物量估算中具有显著的重要性;(3)研究得到的福建省森林AGB范围为0.001-363.331Mg/hm2,整体精度评价结果为R2=0.75,RMSE=17.34Mg/hm2,2020年全省AGB总量为8.22亿Mg,平均值为101.24Mg/hm2.通过优化GEDI中的森林冠层高度,并且结合传统遥感特征,可以实现对福建省森林地上生物量的精确估算和监测,研究成果有助于区域森林碳汇的评估.
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关键词
遥感全球生态系统动态调查(GEDI)冠层高度森林类型极端梯度提升模型(XGBoos t)回归森林地上生物量remote sensingglobal ecosystem dynamics investigation(GEDI)canopy heightforest typeextreme gradient boosting(XGBoost)regressionforest above ground biomass
栏目名称
DOI
10.20103/j.stxb.202310162250
发布时间
2024-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
福建省科技厅高校产学合作项目（2022N5008）
福建省科技厅对外合作项目（202210007）
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