Estimation of biomass in tropical rainforest using airborne laser scanning

Abstract

Forest inventories based on field sample surveys, supported by auxiliary remotely sensed data, have the potential to provide transparent and confident estimates of forest carbon stocks required in climate change mitigation schemes such as the REDD+ mechanism. Threedimensional (3D) information about the density and height of the vegetation, obtained from remotely sensed data, is particularly useful for providing accurate estimates of forest biomass. Most of the research on biomass estimation supported by 3D remotely sensed data has been carried out in boreal and sub-boreal coniferous forests with relatively low biomass quantities and open forest structure. The studies comprising the present thesis were conducted in a dense tropical forest with challenging topography. In the present thesis two different techniques of collecting remotely sensed 3D data were used: airborne laser scanner (ALS) and spaceborne interferometric synthetic aperture radio detection and ranging (InSAR). While the main focus was on the use of ALS, the high quality digital terrain model (DTM) derived from the ALS data also facilitated the comparison of InSAR data as auxiliary information in biomass estimation.

Fjernmålte data brukt sammen med feltobservasjoner, kan potensielt gi grunnlag for troverdige estimat av karbonet som er lagret i skogens biomasse. Informasjon om lagret biomasse er nødvendig for arbeidet med å motvirke klimaendringer. REDD+ er system hvor denne kunnskapen er avgjørende. Fjernmålt 3D-informasjon om skogens høyde og tetthet er særlig nyttig fordi den gir nøyaktige estimat på skogens biomasse. Tidligere forskning på bruk av fjernmålt 3D-data til biomasseestimering har hovedsakelig blitt gjort i boreal og sub-boreal barskog med relativt lav biomasse og åpen skogstruktur. Studiene i denne avhandlingen ble utført i tett tropisk skog med utfordrende terrengforhold. To ulike metoder for fjernmåling av 3D-data ble benyttet: flybåren laserskanning (ALS) og satellittbåren interferometrisk syntetisk apertur-radar (InSAR). Hovedfokuset for avhandlingen var på bruk av ALS. I tillegg ga en digital terrengmodell av høy kvalitet, produsert med ALS-dataene, muligheter for en sammenligning med bruk av InSAR-data til biomasseestimering.