农业机械学报

作者：蔡龙涛，何家胜，吴军，邢泽坤，田程硕

单位：桂林电子科技大学,桂林电子科技大学,桂林电子科技大学,桂林电子科技大学,武汉市测绘研究院,

关键词：森林冠层高度;GEDI;弱波束;光斑点筛选;地形坡度

基金：广西科技基地和人才专项（PD230069）、博士后专项（C23RSC90BX05）、第四批广西博士后创新支持计划专项（C22RSC90BX07）、高校科研启动专项（UF22019Y）和桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目（2023YCXS133）

针对星载LiDAR(Light laser detection and ranging)GEDI（Global ecosystem dynamics investigation）弱波束条件下低能量发射波激光脉冲引起的低信噪比回波以及高坡度地形导致的林分冠层回波与林下地形回波高度重叠以致森林冠层高度估测精度偏低问题。本文通过GEDI L2A产品提供的质量筛选字段对弱波束高信噪比、非延时回波、非降轨回波以及林地回波进行数据筛选，之后对比分析不同百分比波形长度参数rh_aN条件下森林冠层高度估测结果以确定估测模型适用因子，并引入地形坡度参数DTM(Digital terrain model)修正0°~5°、0°~10°、0°~15°、0°~20°、0°~25°、0°~30°、0°~>30°以及0°~5°、5°~10°、10°~15°、15°~20°、20°~25°、25°~30°、>30°地形坡度条件下森林冠层高度估测模型以解决由高坡度地形引起的林分冠层回波与林下地形回波重叠问题。研究结果显示，单字段quality_flag参数与组合字段stale_return_flag、degrade_flag、quality_flag、sensitivity参数筛选结果相同，筛选后光斑点保有率为66.60%；选用波形长度字段参数rh_64可实现研究区森林冠层高度估测整体精度达到最高，R2、RMSE分别为0.5562和4.196m；坡度校正后森林冠层高度整体估测精度R2、RMSE分别为0.5665和4.150m。研究结果表明森林冠层高度估测精度整体随地形坡度增大呈下降趋势，而引入地形坡度因子后能够在一定程度上提高森林冠层高度估测精度，且地形坡度在0°~20°之间GEDI弱波束回波能够有效估测森林冠层高度。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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