基于主被动遥感数据的森林生物量反演方法研究

文献综述

一、研究目的与意义

森林是与人类生活息息相关的重要资源，对于生态环境的保持也有着重要的意义。森林生物量是衡量森林生态系统生产力的一个重要指标，体现了森林生态系统对于能量的获取能力，对于森林乃至全球气候变化的研究具有十分重要的意义。所以，森林生物量的变化一直以来都是重要的研究对象，如何能够更加准确高效的监测森林生物量的变化显得尤为关键。传统的森林生物量统计以实测数据为基础，需要进行大量的实地调查来获取且受人为影响较大，无法从宏观上把握森林资源的生长和分布规律。传统的统计方法工作量繁重的同时会增加大量的人工成本、周期长也会使监测结果因时效性而出现误差，另外在监测大面积林分生物量时，待测林分每木检尺数据往往难以获得。因此，随着遥感技术的快速发展，多源的遥感数据被应用到森林资源的监测中，为大尺度森林生物量估算与长时间动态变化研究提供了一条快捷、经济、方便的途径。不同的遥感数据以及遥感数据的处理方法对于森林生物量反演的精度不同，论文用的是Landsat 8多光谱遥感数据和Sentinel-1合成孔径雷达数据，以此来对湖南郴州市桂东县的森林生物量进行估测，建立郴州市桂东县森林生物量空间分布图。

二、国内外研究现状及发展趋势

1、传统森林地上生物量估算

传统的生物量估算方法是森林资源清查，对样地进行详细调查，传统的森林地上生物量估测主要是先通过对标准样地、标准木平均胸径及树高等进行估测得出森林蓄积量[^[1]]。方法主要有平均生物量法(MBM)、生物量转换因子法(BEFM)和群落生物量转换因子法(CBEFM)等，同一区域的森林地上生物量的测定，不同估算方法，会导致结果出现差异。传统方法的优点是操作明确简单，但耗时耗力，难以及时从宏观层面上的反映大面积地上生物量信息，传统方法数据的获取主要借助人力，因此受人为因素影响较大，易出现误差。

2、基于光学遥感数据反演森林地上生物量

科学技术的发展推动了遥感器的发展高，光谱遥感影像被成功运用到森林生物量的估测研究中。高光谱遥感影像的波段数更多，波段宽度一般低于10 nm，与传统的多光谱遥感影像光谱波段相比，对一特定光谱域的划分更为详细，弥补了传统的多光谱遥感影像波段数较少而易丢失有关地物的目标特征光谱信息的不足，使信息更连续详实，用于描述植被特征[^[2]]。