基于多时相星载激光雷达的温带落叶林参数反演

温带落叶林随季节变化其叶量、反射率等变化很大，这些变化直接影响着激光雷达的森林回波信号。深入研究季节性对激光雷达反演温带落叶林参数的影响，对于森林资源监测、生物量估算、气候变化及其区域响应研究具有重要意义。本课题拟从森林遥感机理模型出发，将森林反射率模型耦合到激光雷达森林回波模型中，建立多种森林参数和环境变量的激光雷达波形模拟数据库，研究不同季节的激光雷达森林波形特点，发展温带落叶林参数估计最佳观测时段确定的算法、非最佳观测时段的校正算法和多时相数据的森林参数反演算法，利用星载ICESat GLAS、EOS MODIS、机载激光雷达和地面参考数据对算法进行验证和优化。本研究为充分利用多观测周期的星载激光雷达反演温带森林参数提供算法支持，也为将来星载激光雷达系统对温带森林的观测周期设置提供参考。

温带落叶林随季节变化其叶量、反射率等变化很大，这些变化直接影响着激光雷达的森林回波信号。深入研究季节性对激光雷达反演温带落叶林参数的影响，对于森林资源监测、生物量估算、气候变化及其区域响应研究具有重要意义。本课题选择我国东北的小兴安岭和大兴安岭林区为试验区，从森林遥感机理模型出发，发展了森林反射率模型与激光雷达森林回波模拟的耦合模型，建立了涵盖多种森林参数和环境变量的激光雷达波形模拟数据库，研究了不同季节的激光雷达森林波形特点，开展了主要物候期的地面光谱和LAI测量。结果表明温带落叶林的反射率和叶量随季节的变化很大，对森林回波波形的影响很大，不同物候期观测的激光雷达波形最好单独进行参数反演建模。具体而言，展叶期的森林回波波形变异最大，必须单独建立参数反演模型；枯黄期的波形变异次之，单独建模仅略有提高，可以合并建模；落叶期的波形变异最小，可以合并建模。在本项目执行过程中，发现一些热带地区也存在季节性落叶现象，只是更多地与降雨量相关，落叶期发生在干季，本研究的主要成果应该也适用于这种热带地区季节性落叶林，是一个值得研究的问题。