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金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (01): 65-72.

• 测绘视角下的矿山地质灾害智能识别与预警 • 上一篇    下一篇

联合LiDAR 和高光谱数据反演矿山生态修复区植被地上碳储量

唐佳佳1,2 董 婧1,2 杨永均2 许木桑2 雷少刚2 华 夏3
  

  1. 1. 中国矿业大学环境与测绘学院,江苏 徐州 221116;2. 矿山生态修复教育部工程研究中心,江苏 徐州 221116; 3. 山东省煤田地质局采煤塌陷地与采空区治理工程研究中心,山东 济宁 272100
  • 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-02-03
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(编号:51874307,41807515);内蒙古自治区重大科技计划专项(编号:2020GG0008)

Inversion of Aboveground Carbon Stock of Vegetation in Mine Ecological Restoration Area by Combining LiDAR and Hyperspectral Data

TANG Jiajia1,2 DONG Jing1,2 YANG Yongjun2 XU Musang2 LEI Shaogang2 HUA Xia3 #br#   

  1. 1. School of Environment and Spatial Informatics,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China; 2. Engineering Research Center for Mine Ecological Restoration of Ministry of Education,Xuzhou 221116,China; 3. Research Center of Coal Mining Subsidence and Goaf Treatment Engineering of Shandong Coalfield Geology Bureau,Jining 272100,China
  • Online:2023-01-15 Published:2023-02-03

摘要: 准确评估矿区植被地上碳储量,可为矿区生态修复及其碳汇贡献估算提供科学依据。 利用无人机采集 激光雷达和高光谱数据,分别建立乔、灌、草 3 种植物群落的地上碳储量估算模型,并在神东矿区大柳塔采煤沉陷生态 修复区实现了应用与验证。 研究发现:仅利用高光谱数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别为 0. 42、 0. 43、0. 41,仅利用激光雷达数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别为 0. 64、0. 44、0. 36,融合 LiDAR 和高光谱两种数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别达到 0. 87、0. 73、0. 72;LiDAR 和高光谱特征中 的高度百分位变量和绿色指数分别与地上碳储量的相关性最高,对于提升地上碳储量的反演精度贡献最大,说明融 合 LiDAR 和高光谱数据在反映群落形态结构和光合固碳特征方面的能力,可有效提高矿区植被地上碳储量的反演精 度。 研究结果表明:融合 LiDAR 和高光谱数据,可以实现矿区复杂地形和植被配置下的植被地上碳储量估算,为矿区 生态修复碳汇贡献评估提供支撑。

关键词: 生态修复 LiDAR 高光谱 碳储量 逐步多元回归 矿区

Key words: ecological restoration,LiDAR,hyperspectral,carbon stock,stepwise multiple linear regression,mining area