《Trees, Forests and People》:Adaptive Weighted Fusion of GEDI, ICESat-2 and Sentinel-2 data for Forest Aboveground Biomass Mapping
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森林地上生物量(aboveground biomass,AGB)的精确制图对区域森林碳评估和生态系统监测至关重要。星载激光雷达任务,包括全球生态系统动力学调查(Global Ecosystem Dynamics Investigation,GEDI)和冰、云与
森林地上生物量(aboveground biomass,AGB)的精确制图对区域森林碳评估和生态系统监测至关重要。星载激光雷达任务,包括全球生态系统动力学调查(Global Ecosystem Dynamics Investigation,GEDI)和冰、云与陆地高程卫星-2(Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2,ICESat-2),提供了宝贵的森林垂直结构观测数据,已成为大尺度AGB估算的重要数据源。然而,由于星载激光雷达观测分布稀疏,在大范围区域获得可靠的AGB估算仍具挑战性。为克服这一局限,研究人员提出了一种GEDI与ICESat-2数据的自适应融合方法,将样本驱动的激光雷达插值与光学AGB图相结合,以实现空间连续的AGB制图。首先,利用激光雷达度量、Sentinel-2预测变量和地形变量,从GEDI和ICESat-2观测中估算光斑尺度AGB。其次,应用样本驱动的插值方案,通过联合考虑传感器可靠性、空间邻近度和特征空间相似性,从稀疏激光雷达观测生成连续AGB估算。最后,由Sentinel-2和地形变量生成光学AGB图(optical AGB map,OAM),并在像素级别利用局部差异和边界强度对插值AGB图(interpolated AGB map,IAM)与OAM进行自适应融合,生成最终AGB图。实验结果表明,OAM与IAM的自适应融合提高了森林AGB制图精度。与单独使用OAM(R2 = 0.53,RMSE = 24.17 Mg/ha)相比,融合后的AGB图取得了R2 = 0.68,RMSE = 18.39 Mg/ha。研究结果证明了该框架在稀疏激光雷达采样条件下改进森林AGB制图的潜力。
森林是陆地生态系统中最大的碳库之一,森林地上生物量