[发明专利]一种星载激光雷达树高提取方法

摘要

星载激光雷达GLAS的波形数据可以分解为两个混合广义高斯波形，分别代表激光光斑森林冠层部分和地面部分。利用这些地面部分波形的波峰位置精确确定地面的位置，然后根据GLAS波形开始位置可以确定森林冠层顶部的位置，最终得到森林冠层高度。但是森林冠层高度受到光斑形状、大小以及坡度、坡向的影响，提出一种新的树高几何物理改正模型。该模型充分考虑上述因素对树高的影响，并考虑发射脉冲宽度对树高的影响，最终精确提取森林冠层高度。该发明专利利用GLAS数据精确提取森林冠层高度，弥补了以往遥感方法在森林植被高度研究上的不足，提高了森林冠层高度估测精度，为全球碳循环和全球气候变化研究开辟了新的途径。

主权项

1.基于星载激光雷达数据精确提取森林树高方法，其特征主要包括以下几个步骤：(1)将GLAS波形数据分解为两个混合广义高斯函数，确定地面位置；(2)利用GLA01数据确定森林冠层顶部位置，结合地面位置得到森林冠层高度；(3)建立树高几何物理改正模型，该模型充分考虑光斑大小、朝向以及坡度、坡向等对树高的影响；(4)结合树高几何改正模型，得到精确的森林冠层高度；树高改正模型为：精确提取的森林冠层高度为：H＝Wfstart‑FWHM/2‑GroundExtent/2‑μground；其中，a表示为光斑长半轴、b为光斑的短半轴，θ是光斑朝向和坡向的夹角，η是地形坡度，GroundExtent是树高改正高度，Wfstart表示森林冠层高度顶部，FWHM为发射脉冲宽度，H为改正后的森林冠层高度；所述森林冠层高度通过计算激光雷达第一个冠层回波信号与最后一个回波峰值的差得到。