植被冠层覆盖度定义为冠层元素垂直投影所覆盖地表的比例。作为重要的植被结构参数，冠层覆盖度广泛地应用于植被生长状态评估、水文学模型模拟与气候变化监测等领域。全球生态系统动态调查仪器（GEDI）是搭载在国际空间站上的一款星载激光雷达传感器，该传感器生产了包括植被冠层覆盖度等系列森林垂直分层结构参数产品（每5米分层），及时开展相关产品的验证研究对了解该产品的准确性和适用性以及帮助改进产品至关重要。
    中国科学院地理科学与资源研究所博士生李裕和导师方红亮研究员收集了全球30个森林站点的数字半球摄影数据和机载激光雷达点云数据开展了GEDI 冠层覆盖度产品的验证研究。结果表明，对于总体冠层覆盖度，GEDI产品与数字半球摄影数据、机载激光雷达点云和拟合波形估算的参考值之间的一致性较好（分别为0.65，0.71和0.71），但都低估了参考值（bias 分别为 −0.05，−0.11，−0.07）。对于垂直分层冠层覆盖度，GEDI产品也低估了机载激光雷达点云数据估算的参考值。从不同森林类型来看，GEDI 冠层覆盖度在针叶林的精度最高，而在灌木地区的精度较差。GEDI冠层覆盖度产品的低估由于以下几个原因造成：（1）对于低矮植被，从返回波形中分解冠层与地面回波的难度较大；（2）在不同观测条件下，波形预处理参数的设置不合理；（3）冠层与地表反射率比值参数在一些地区设置偏高。因此，未来进一步提升产品精度需要提升波形分解精度，选择合适的参数设置以及采用动态波形处理算法等。
    该项研究为GEDI 分层冠层覆盖度产品提供了系统的精度信息，同时分析了产品的不确定性来源，为产品应用提供了参考，也为未来产品改进指明了方向。
    本研究得到了国家自然科学基金的资助。

论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.srs.2024.100158

图1. GEDI与ALS 冠层覆盖度在不同高度（行）及不同植被类型（列）的比较