森林生物量高精度測量和空間分布制圖是森林碳匯計量的重要基礎(chǔ)，有助于更好理解森林生態(tài)系統(tǒng)在單木及林分尺度的固碳能力。機載激光雷達遙感具有提供大范圍森林三維結(jié)構(gòu)信息的優(yōu)勢，已成為森林生物量測量的重要手段。但現(xiàn)有機載激光雷達生物量估測方法需要測量設(shè)置幾十上百個地面樣地，對樣地內(nèi)每株樹木的胸徑和樹高進行測量，才能實現(xiàn)樣地尺度森林生物量模型的構(gòu)建，且難以獲取大范圍單木尺度的地上生物量。

針對上述問題，中國林科院資源所激光雷達遙感團隊將激光雷達生物量指數(shù)（LiDAR Biomass Index,LBI）成功應(yīng)用于機載點云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了單木到樣地尺度的高精度森林地上生物量制圖。該指數(shù)解決了生物量計算過程中對于胸徑的依賴，結(jié)合樹冠點云、樹高及實測生物量，通過少量不同徑級的樣木即可構(gòu)建單木尺度的生物量估算模型。在此基礎(chǔ)上，通過生物量累積即可實現(xiàn)多尺度森林生物量計算，將野外測量的工作量壓縮到現(xiàn)有方法的1%以內(nèi)。團隊將該方法應(yīng)用于中國南北方的四個林場，對落葉松、白樺和桉樹單木生物量計算進行了測試。結(jié)果表明，LBI與實測生物量高度相關(guān)，基于LBI模型的生物量計算值與地面測量值一致性較高（決定系數(shù)達到0.81~0.95），同一樹種的模型在不同省區(qū)具有良好的通用性。LBI的提出將生物量遙感從估算向計算推進了一大步。

該項研究成果于近期發(fā)表于《Remote Sensing of Environment》（RSE），該期刊是遙感領(lǐng)域頂級期刊，2022年影響因子13.85。資源所杜黎明博士為第一作者，龐勇研究員為通訊作者，博士生白羽、孔丹參與了研究工作，黑龍江工程學(xué)院王強教授、美國馬里蘭大學(xué)黃成全教授、中國林科院林業(yè)所陳東升副研究員、河北農(nóng)大盧偉副教授為共同作者。

   本項研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、亞太森林恢復(fù)與可持續(xù)管理組織等項目的聯(lián)合資助。