北亚利桑那大学用太空激光雷达监测美国的生物多样性
发布时间：2023-12-14 11:00:46 阅读数： 22
NASA星载GEDI激光绘制森林三维结构以确定生物多样性
研究利用森林结构的三维波形剖面来模拟树木的生物多样性。
在最近发表的一项研究中，北亚利桑那大学(NAU)的研究教授Chris Hakkenberg展示了基于激光的技术如何减轻全球生物多样性丧失的影响:通过使用NASA的全球生态系统动态调查(GEDI)星载激光雷达监测美国各地的生物多样性，该雷达可以从国际空间站探测到3D森林结构。这项研究的灵感来自协调的国际努力，包括《生物多样性公约》呼吁科学家探索利用卫星遥感监测全球生物多样性的趋势。这项工作发表在《环境研究:生态学》上。
哈肯伯格说，这项研究表明，有可能超越传统的2D成像，利用森林的整个3D结构来预测动植物的栖息地。他说:“我们正在使用太空激光雷达来估计森林的整个3D结构，然后我们可以用它来预测其中的生物多样性。”“我们不仅可以测量树木的高度，还可以清楚地了解树枝、树叶和针叶从地面到树冠顶部的整个垂直分布。”
链接结构与生物多样性
由于森林结构与不同树种的大小和形态的变化有关，Hakkenberg和他的同事们能够使用森林结构的三维波形剖面来模拟树木结构和树木生物多样性之间的关系，这些关系是由美国国家生态观测网络(National Ecological Observation Network)的野外数据测量的。
Hakkenberg说:“虽然在过去的十年里，国际研究界对生物多样性-结构关系的关注越来越多，但它通常集中在树种多样性上，因为树木是森林的基本组成部分，并且足够大，可以从太空中探测到。”“但我们的发现真正有趣的是，这些生物多样性与结构的关系也延伸到了植物多样性上。尽管我们不能直接从太空平台上检测到单个地面植物，但我们可以根据周围树木的3D特征预测这些植物的多样性。”
使用NASA的GEDI空间激光雷达监测美国各地的生物多样性。绘制横跨美国的地图
未来几年，来自飞机和空间传感器的越来越多的遥感数据将与实地观测相结合，为科学家提供在全球范围内监测生物多样性的有效方法。通过这些详细的地图，我们可以了解到更多关于生物多样性丧失的信息，从而了解到应该在哪里努力减缓并最终阻止它。哈肯伯格和他来自信息、计算和网络系统学院的同事们，包括研究助理帕特·伯恩斯;研究教授Patrick Jantz和Zaneta Kaszta;摄政学院教授斯科特·戈茨;以及研究生科林·奎因和梅丽莎·罗斯，对他们的发现感到兴奋。他们希望这项研究能够利用美国宇航局最先进的技术，在大陆范围的生物多样性研究中发挥作用，并引起人们对生物多样性丧失的更多关注。
哈肯伯格说:“我们迫切需要设计出更好的方法来绘制和监测大规模的生物多样性，就像我们对气候变化所做的那样。”“这项研究是更大努力的一部分，给了我们一个在为时已晚之前解决这些问题的战斗机会。”
