Newswise — Состав высоты деревьев, жизненно важный экологический атрибут, играет значительную роль во влиянии на лесные экосистемы, влияя на биоразнообразие, хранение углерода и потоки энергии. Задача точного картирования этого структурного разнообразия исторически затруднялась ограничениями в масштабе и детализации. Однако появление последних достижений в технологиях дистанционного зондирования, в частности внедрение космической технологии обнаружения и определения дальности света (LiDAR), известной как Исследование динамики глобальной экосистемы (GEDI), открыло новые пути для детального картирования высоты купола. Подчеркнуто в исследовании (DOI: 10.34133/remotesensing.0132), опубликованном в журнале Журнал дистанционного зондирования 3 апреля 2024 года этот технологический прорыв позволит более точно оценить структуру леса, тем самым обогащая наше понимание динамики лесов, возможностей связывания углерода и всеобъемлющего влияния лесов на регулирование климата и сохранение биоразнообразия.

Используя GEDI LiDAR, вершину космических технологий, исследование углубилось в сложные структуры лесных пологов с недостижимой ранее точностью. Используя передовые модели переноса излучения в сочетании с инновационной техникой создания виртуальных лесных объектов, исследователи попытались смоделировать взаимодействие между лазерными импульсами GEDI и различными лесными ландшафтами. Этот метод позволил точно отобразить высоту деревьев и структуру кроны в различных лесных условиях, продемонстрировав способность инструмента улавливать мельчайшие детали лесных структур, от высоких деревьев до густого подлеска. Ключевым нововведением исследования стала разработка метода генерации деревьев на основе метода асимметричного обобщенного Гаусса (TAG), который заметно улучшил моделирование лесных сцен за счет точного воспроизведения физических характеристик деревьев в различных экосистемах. Результаты моделирования подтвердили, что формы сигналов GEDI способны отражать сложные изменения в пределах лесных насаждений, включая различия в высоте деревьев и плотности покровного слоя. Это открытие имеет глубокие последствия для нашего понимания структуры леса, позволяя по-новому взглянуть на биоразнообразие лесов, секвестрацию углерода и экосистемные процессы с уровнем детализации, ранее недоступным.

Доктор Яо Чжан, ведущий автор исследования, подчеркнул критический характер понимания состава высоты деревьев в усилиях по сохранению биоразнообразия и борьбе с изменением климата. «Точность, обеспечиваемая технологией GEDI LiDAR, — заявил д-р Чжан, — открывает новые возможности для экологических исследований и управления лесами, раскрывая вертикальную сложность лесов так, как это когда-то было невозможно».

Значение этого исследования огромно, оно затрагивает исследования экосистем, моделирование поверхности суши и исследования изменения климата. Предлагая более точную оценку надземной биомассы и хранения углерода, полученные результаты обещают углубить наше понимание решающей роли, которую леса играют в глобальном углеродном цикле, определяя стратегии сохранения биоразнообразия и смягчения последствий изменения климата.

###

Рекомендации

DOI

10.34133/дистанционное зондирование.0132

Исходный URL-адрес источника

https://spj.science.org/doi/10.34133/remotesensing.0132

Информация о финансировании

Это исследование поддерживается Национальным научным фондом Китая (42141005). Эта работа также поддерживается Платформой высокопроизводительных вычислений Пекинского университета.

О Журнал дистанционного зондирования

Журнал дистанционного зондирования , онлайн-журнал открытого доступа, издаваемый совместно с AIR-CAS, пропагандирует теорию, науку и технологию дистанционного зондирования, а также междисциплинарные исследования в области наук о Земле и информатики.