复杂地形条件下大光斑激光雷达森林冠层与林下地表高程提取方法研究

本项目针对大光斑激光雷达测量森林冠层和林下地表高程时波形数据的变形现象，通过复杂地形条件下大光斑激光雷达波形展宽效应的理论模拟，研究复杂地形条件下大光斑激光雷达波形数据变形规律；在激光雷达波形数据高斯分解的基础上，构建波形数据反射峰中心位置校正模型，建立大光斑激光雷达数据提取森林冠层和林下地表高程的方法。利用ICESat GLAS激光雷达波形数据，通过地面调查的设计与开展，对建立的大光斑激光雷达数据提取森林冠层和林下地表高程的方法进行验证与评价。本研究的开展能够促进大光斑激光雷达森林探测的理论研究，其研究成果不够应用于基于大光斑激光雷达波形数据的大范围森林蓄积量、LAI等参数估算中，在森林景观格局与过程和森林生态环境效应研究等方面有着重要的应用价值。

本项目在主动激光遥感机理模型的支持下，探索在复杂地表情况下激光雷达波形数据的变形规律与距离校正方法。 通过复杂地形条件下激光雷达波形数据展宽效应的理论模拟，探索不同地形条件下激光雷达波形数据的变形规律。在激光雷达波形数据高斯分解的基础上，构建波形数据反射峰中心位置校正模型，建立激光雷达数据提取高程点的方法。. 在项目执行期间，项目研究人员依照理论模拟与机理研究的角度-地面试验-方法开发与验证的思路，从理论的角度对激光雷达波形数据变形规律开展了模拟，研究发现不同的地形的地表和植被冠层对激光雷达波形数据中峰值的展宽效应。由高斯模型的特征出发，提出了针对峰值展宽效应的距离校正模型。通过地面调查的设计与开展地面试验，利用实地测量数据，验证了本项目提出的方法的适用性。. 研究人员在项目支持下开展了大量的理论模拟和探索、开展了地面试验。在本项目支持下，邀请了海外相关领域研究人员回国开展学术交流。通过本项目的开展，研究人员在相关领域的国际杂志发表了SCI检索论文六篇。本研究的开展促进了激光雷达波形数据处理模型的理论探索，也提出了针对复杂地形区域激光雷达波形数据峰值展宽效应的距离校正模型。