基于機(jī)載激光雷達(dá)的杉木林分高生長變化分析

余 鑄，李 春，黃 媛

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)勘測設(shè)計院，廣西南寧 530011；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實驗中心，廣西憑祥 532600；3.自然資源部北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)自然資源監(jiān)測評價工程技術(shù)創(chuàng)新中心，廣西南寧 530011）

杉木（Cunninghamialanceolata）為我國南方主要造林樹種，具有生長快、產(chǎn)量高和材質(zhì)佳等特點，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中[1]。對杉木林分生長進(jìn)行實時精準(zhǔn)監(jiān)測，有助于森林管理者從宏觀和空間尺度掌握杉木生長狀況，提高杉木人工林經(jīng)營管理水平。隨著全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，INS）的集成應(yīng)用，激光掃描儀實現(xiàn)了精確定位定姿，點云位置精度得到保障；機(jī)載激光雷達(dá)成為當(dāng)前應(yīng)用在森林資源調(diào)查和生態(tài)監(jiān)測中的先進(jìn)技術(shù)手段[2-4]。

近20年來，許多學(xué)者基于雷達(dá)變量與林分平均高的數(shù)據(jù)統(tǒng)計關(guān)系，對不同森林類型進(jìn)行研究[5-6]。大多數(shù)林分平均高均可通過模型進(jìn)行反演得到[7-9]，主要有參數(shù)回歸模型和非參數(shù)模型；這些模型在特定研究區(qū)、特定森林類型的林分平均高估測方面均取得了良好的反演效果。但這些模型的構(gòu)建均需大量的樣地實測數(shù)據(jù)。如何更快速、更高效地獲取林木樹高，實現(xiàn)對更廣闊空間尺度林分高生長量的連續(xù)監(jiān)測，提供更全面的信息，對于維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和可持續(xù)利用森林資源至關(guān)重要。本研究運用機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，基于冠層高度模型，直接獲取杉木人工林內(nèi)不同小班間和小班內(nèi)部樹高生長水平和變異情況，可實現(xiàn)區(qū)域尺度上精準(zhǔn)、高效地監(jiān)測杉木林分年高生長狀況，為杉木人工林管理和森林資源管理與監(jiān)測提供參考。……