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第一次:使用雷射技術測量世界上最着名的樹木的生物量參考:VERIS,使用陸地雷射雷達的大型樹木的地上生物量的想法

江蘇雷射聯盟指南:來自倫敦大學學院和美國宇航局的研究人員首次使用雷射技術測量世界上最着名的樹木的生物量,為我們提供了前所未有的樹木3D結構,以幫助科學家估計碳如何被吸收以及它如何随氣候變化而變化。

第一次:使用雷射技術測量世界上最着名的樹木的生物量參考:VERIS,使用陸地雷射雷達的大型樹木的地上生物量的想法

雷射技術首次用于測量加州巨型紅杉樹的大小和生物量,這是倫敦大學學院首次記錄的

注:(倫敦大學學院、倫敦大學學院、倫敦大學學院)

這項先進技術發表在<科學報告>上,為我們提供了有關樹木3D結構的前所未有的資訊,幫助科學家估計碳如何被吸收以及它如何随氣候變化而變化。

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加州巨型紅杉樹畫創作者:阿爾伯特·比爾施塔特

注:這幅畫創作于1874年。風格:發光;類型: 山水畫

材料:布面油畫;可購址:伯克希爾博物館,皮茨菲爾德,馬薩諸塞州,美國;實際尺寸: 133.35 x 109.22 厘米

倫敦大學學院(University College London)地球科學教授、該研究的第一作者馬特·迪斯尼(Mat Disney)表示,巨大的樹木可以被描述為不成比例的重要性,無論是從它們對生态平衡系統的廣泛而深遠的影響來看,還是在地上生物量(AGB)和碳儲存方面。同時,這些樹木也很難測量,屬于測量領域沒有充分代表的部分和地上生物量沒有充分研究的部分。

研究人員首次展示了詳細的3D陸地雷射掃描(TLS),以評估從北加州三個不同地區測量的巨型沿海紅杉(Sequoia sempervirens,北美紅杉)的地球最高生物量(AGB),在某種程度上代表了地球上生物量最多的生态系統。

第一次:使用雷射技術測量世界上最着名的樹木的生物量參考:VERIS,使用陸地雷射雷達的大型樹木的地上生物量的想法
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第一次:使用雷射技術測量世界上最着名的樹木的生物量參考:VERIS,使用陸地雷射雷達的大型樹木的地上生物量的想法

地面雷射掃描(TLS)實體地圖及其測量地形和樹木的結果

這項研究的貢獻是,在日益重要的氣候變化研究中取得了新的進展。

迪斯尼教授補充說:"氣候科學中最大的問題是不斷增長的二氧化碳排放量,是否可以以及在哪裡種植更多的樹木,以及如何最大限度地保護現有森林。為了回答這些問題,科學家首先需要了解碳是如何儲存在不同的生物物種中的。

評估非常大的樹木的大小和生物量是一項極其艱巨的任務。以前,樹木隻能在砍伐後才能稱重,或者使用非直接方法進行評估,例如遙感或手動測量樹幹直徑以放大或縮小,這兩者都可能存在誤差幅度大的問題。

研究人員與NASA的同僚合作,并在NASA碳監測系統項目的支援下,使用地面雷射測量系統建立了加州巨型紅杉樹的詳細3D地圖。美國宇航局新的太空雷射發射GEDI是一種從太空繪制森林碳圖的技術。GEDI團隊利用迪士尼教授的工作來測試和改進他們用來測量的模型。

對這些樹木的測量包括88米高的獨立阿姆斯特朗上校樹,其直徑為3.39米,品質約為110噸,相當于10輛雙層巴士的品質。

研究人員還将地面雷射掃描(TLS)估計的結果與其他技術測量結果進行了比較,發現他們使用了3D草圖皇冠投影(3D映射),這是由美國植物學家Stephen C. Sillett開發的先進技術,他是攀岩專家。手工記錄巨型紅杉樹的詳細高度和品質作為一種技術。

迪士尼教授的團隊發現,他們的AGB估計值在3D繪制的皇冠映射的2%誤差範圍内。至關重要的是,他們還發現,這兩種3D技術都表明,這些巨大的樹木比目前的間接方法估計的至少高出30%。

研究人員還推薦雷射技術和冠狀投影圖的3D滴答聲(3D冠部映射),這可以用來提供互補的、獨立的3D測量。

該論文的主要作者、NASA GEDI科學團隊成員、助理教授勞拉·鄧肯森(Laura Duncanson)表示,估計大型樹木的生物量對于量化其碳循環至關重要,特别是在地球上碳含量最高的森林中。這項激動人心的概念研究的結果證明了使用這項技術測量巨大樹木的潛在好處,我們的下一步是在全球範圍内擴充,希望改善GEDI在世界各地高碳密度森林中的生物質評估。

該研究由NASA和自然環境研究委員會以及倫敦大學學院資助。

資料來源:Mathias Disney,Andrew Burt,Phil Wilkes,John Armston和Laura Duncanson的"大型紅杉樹生物量和結構的新3D測量",2020年10月15日,科學報告。DOI: 10.1038/s41598-020-73733-6

<h1級"pgc-h-arrow-right">參考文獻:VERIS,基于地面的大層大型樹木與地面雷射雷達的想法</h1>

Jose Gonzalez de Tanago Alvaro Lau Harm Bartholomeus Martin Herold Valerio Avitabile Pasi Raumonen Christopher Martius Rosa C. Goodman Mathias Disney Solichin Manuri Andrew Burt Kim Calders,首次出版:2017年9月25日 https://doi.org/10.1111/2041-210X.12904

注意:生物有機體的重量稱為生物質

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