機載激光雷達在不同區域尺度森林葉面積指數反演中的應用*

羅洪斌，岳彩榮，張國飛，龍飛，楊文俊，徐婉婷

(西南林業大學 林學院，云南 昆明 650224)

葉面積指數(leaf area index ,LAI)定義為單位地面上所有葉片單面面積的總和[1]。作為重要的森林參數之一，在生態系統中有重要作用。傳統的葉面積指數測量效率低，測量范圍小，雖然測量精度有一定的保障，但會對植被造成一定的破壞，且僅能獲取點尺度的測量結果。遙感技術的發展使葉面積指數的準確、 大范圍、 無損壞地監測成為可能[2]，目前基于遙感的森林葉面積指數監測主要依靠激光雷達、光學、微波等手段，激光雷達具有穿透性，可以穿透冠層并快速獲得大面積的高精度的森林冠層以及林分內部結構參數，但覆蓋區域有限；光學遙感數據以其長時間序列、全球區域尺度覆蓋和高重訪周期的特點，在大區域尺度的森林葉面積指數監測中有不可替代的作用，但需建立在大量地面樣本點基礎上[3-4]。因此，基于機載激光雷達協同不同監測體系進行尺度上推的葉面積指數監測有著重要作用。

1 傳統點尺度的森林葉面積指數測量

1.1 直接測量法

葉面積指數的直接測量通常借助測量工具對獲取的植被的葉片，根據葉面積指數的定義進行計算，其測量方法主要包括：(1)格點法和方格法；(2)描形稱重法；(3)鮮重打孔法；(4)落葉收集法；(5)分層收割法。直接測量的優點是測量方法成熟、測量結果真實可靠，可作為間接測量結果的驗證數據，但缺點在于測量需要破壞性采集植被葉片，對植被具有破壞性，而且測量效率低，多用于單株尺度的葉面積指數測量[5-7]。……