激光雷达辅助森林清查:返回密度和抽样设计对精度的影响

Pub Date : 2022-12-15 DOI:10.21829/myb.2022.2822330
Bernardo Galeote-Leyva, J. R. Valdez-Lazalde, G. Ángeles-Pérez, H. M. De los Santos-Posadas, Juan Manuel Romero Padilla
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摘要

将实地数据和远程传感器结合使用进行森林清查是目前感兴趣的问题。其实际应用的重要挑战之一是优化/最大限度地减少用于实现可接受估计的数据量。这项研究分析了取样设计和激光雷达返回密度对基线面积(AB)、木材体积(V)和生物量(B)精度的影响,以及伊达尔戈Zacualtipan管理的森林的广义加性模型(GAM)和随机森林算法(RF)辅助的取样估计数。有96个现场取样地点(400平方米)、3个激光雷达取样设计和10个返回密度。对两阶段和两阶段的估计进行了分析,以估计总库存。GAM模型在激光雷达横断面尺度上估计森林变量(R2的0.76至0.92)是有效的。RF算法在估计研究区域范围内的变量方面表现出可接受的调整优势(R2的0.71至0.79)。回归辅助估计具有良好的精度,评估变量的库存误差小于6%。通过激光雷达数据的横断面样本被证明是估计受管理土地上森林利益变量的可行替代方案。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
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Inventario forestal asistido por LIDAR: efecto de la densidad de retornos y el diseño de muestreo sobre la precisión
El uso combinado de datos de campo y sensores remotos para la realización de inventarios forestales es un tema de interés actual. Uno de los retos importantes para su aplicación práctica consiste en optimizar/minimizar el volumen de datos a utilizar para lograr estimaciones aceptables. En este estudio se analizó el efecto del diseño de muestreo y la densidad de retornos LIDAR sobre la precisión del área basal (AB), el volumen maderable (V) y la biomasa (B), además de estimadores de muestreo asistidos por modelos aditivos generalizados (GAM) y el algoritmo random forest (RF) para un bosque bajo manejo ubicado Zacualtipán, Hidalgo. Se dispuso de 96 sitios de muestreo en campo (400 m2), tres diseños de muestreo LIDAR y 10 densidades de retornos. Se analizaron los estimadores en dos fases y dos etapas para estimar el inventario total. Los modelos GAM demostraron ser eficientes en la estimación (0.76 a 0.92 de R2) de las variables forestales a escala de transecto LIDAR. El algoritmo RF mostró bondades de ajuste aceptables (0.71 a 0.79 de R2) para estimar las variables a escala de área de estudio. Los estimadores asistidos por regresión presentaron una buena precisión teniendo un error menor a 6% en el inventario de las variables evaluadas. Se demostró que las muestras por transectos de datos LIDAR son una alternativa viable para la estimación de variables de interés forestal en predios bajo manejo.
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