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LiDAR 数据和数字双胞胎促进更好的森林管理

随着气候变化给森林带来的风险越来越大,森林管理者开始转向LiDAR 数据和数字双胞胎,以寻求更好的方法来监测森林结构和管理森林功能。

对森林结构进行精确监测和优化管理,是确保森林能够继续发挥其重要的水文、地球化学和生物多样性功能,并成为可持续木材来源的最佳途径。但是,对于管理而言,手动获取森林数据既耗时又昂贵。这通常需要生态学家在现场工作,通常是在偏远地区,收集数据可能需要长达六个月的时间,分析数据也需要同样的时间。在收集和处理数据期间,森林环境中的许多情况都会发生变化,从而降低数据的实用性。

新南威尔士州自然资源委员会(NRC)是一个独立机构,负责提供基于证据的建议,帮助州政府管理水道和森林,包括国有森林、私有原生森林和皇家林地。新南威尔士州自然资源委员会希望探索不需要专业人员在现场花费大量时间的替代数据收集方法,目的是加快数据收集速度,缩短从数据收集到产生可操作见解之间的总体时间。

2020 年,新南威尔士州州长要求 NRC 监督 "森林监测与改进计划",该计划旨在为森林管理决策提供更好的证据基础。

作为该计划的一部分,他们委托Interpine Innovation公司对新南威尔士州沿海地区的 15 块原生林地中的一块进行数字化数据收集。

2021 年 4 月,Interpine 将其Hovermap LiDAR 自控和绘图有效载荷带到新南威尔士州沿海,对 15 个原始森林的 18 个地块进行基线LiDAR 扫描。

Interpine 于 2020 年 9 月购买了Hovermap ,因为它能够在偏远、人迹罕至的环境(包括陡峭、森林茂密的地形)中采集数据,并且知道它是这项工作的理想工具。

Hovermap Interpine 技术人员只需 10 分钟就能对LiDAR 的林地进行全面扫描。

Hovermap Interpine 技术人员只需 10 分钟就能对LiDAR 的林地进行全面扫描。

"Hovermap 能够快速提供非常丰富的数据和全面的捕获。这使我们能够为客户提供所需的清晰信息"。

苏珊娜-冈萨雷斯

英特派集团遥感小组组长/LiDAR 工程师

全面掌握森林资源情况

从历史上看,要获得一小片国有森林的详细数据,生态学家需要对树木进行物理测量,并记录与树木健康状况相关的一系列指标。这些指标包括树高、直径、树冠覆盖率、树种组成和树木产量。这一数据采集过程容易出现人为错误和遗漏,可能需要数天时间。

英特派的技术人员使用安装在背包上的Hovermap ,在短短 10 分钟内对林地进行了全面的LiDAR 扫描。扫描捕捉到的高水平细节可以创建一个数字孪生,这意味着生态学家甚至不需要踏足森林,就能全面了解其组成部分。

英特派利用之前创建的算法对数据进行了分析,以捕捉树木检测、分割单棵树木并提供茎干提取和直径剖面图。他们不断改进人工智能,让经验丰富的人员参与测量、评估和训练算法。

LiDAR 未来森林管理指标数据

国家研究理事会知道,他们需要更强大的查询系统来识别数据中更清晰的联系,并提供结构复杂性指标和植物组成指标。

"国家资源委员会首席顾问杰弗里-贝尔(Jeffrey Bell)说:"环境变化的加速要求我们建立新的森林功能衡量标准,以补充传统的衡量标准。

由于了解到来自不同领域的科学家将带来独特的视角,国家研究理事会公开了这些数据。

"森林监测和改善计划的一个重要方面是重新思考森林监测,以尽可能最有效的方式收集数据,然后将数据民主化。杰弗里说:"通过这样做,我们希望鼓励全世界的研究人员对数据进行分析,找到新的、更好的衡量标准来测量和维护森林结构。

"Hovermap 收集的数据量为研究人员的调查提供了更多选择。它收集了他们想要的数据和他们还不知道需要的数据"。

杰弗里-贝尔

国家资源委员会首席顾问

为了帮助与全球科学界共享这些数据,澳大利亚国家研究理事会求助于陆地生态系统研究网络(TERN),该网络是国家合作研究基础设施战略 (NCRIS) 的一个项目,负责收集、整理和发布由 NCRIS 支持的 TERN 野外观测站、研究机构以及澳大利亚各州和联邦政府机构提供的陆地生态系统数据。TERN 正在以 .LAZ 格式托管LiDAR 数据集,以便为最多的相关方提供访问权限。

国家林业研究中心希望能够制定新的衡量标准,包括生态指标、结构复杂性和垂直复杂性,以便在林业监测和规划中采用。

如果您想查看这些数据,可以在TERN 数据发现门户网站上找到。


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