Mapping of terrain and vegetation structure with spaceborne lidar

Abstract

Struktura ekosystému, zejména vertikální struktura vegetace, je jednou ze šesti základních EBV (Essential biodiversity variables) tříd a je důležitým aspektem heterogenity stanovišť, která ovlivňuje rozšíření druhů a jejich rozmanitost. Nicméně ještě relativně nedávno bylo měření struktury vegetace nesmírně pracné a sběr takových dat pro rozsáhlé oblasti byl prakticky nemožný. To se nicméně zásadně změnilo s příchodem laserové altimetrie v polovině devadesátých let minulého století. Zejména letecká laserová altimetrie zaznamenala v posledních dvaceti letech nebývalý rozmach a díky tomu máme nyní v mnoha státech světa, zejména v Evropě a Severní Americe, jedinečná data detailně reprezentující strukturu vegetace. Nicméně v méně rozvinutých státech světa, kde se nachází většina světové druhové diverzity, taková data chybí. Poslední léta naštěstí přála satelitním laserovým altimetrům, které mohou chybějící data doplnit. Konkrétně byla na oběžnou dráhu Země v roce 2018 vypuštěna dvě zařízení: ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System) na palubě satelitu ICESat-2 a GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) umístěný na mezinárodní vesmírnou stanici. Obě tato zařízení poskytují, mimo jiné, data o struktuře vegetace v globálním rozsahu, s jejichž pomocí je možné lépe pochopit rozložení...

Ecosystem structure, particularly the vertical structure of vegetation, is one of the six essential biodiversity variables, constituting an important aspect of habitat heterogeneity that influences species distribution and diversity. However, until relatively recently, measuring vegetation structure was extremely laborious and collecting such data was virtually impossible for large areas. However, this changed fundamentally with the advent of laser altimetry in the mid-1990s. In particular, airborne laser altimetry has seen an unprecedented boom in the last twenty years. As a result, we now have unique detailed data on vegetation structure in many countries around the world, particularly in Europe and North America. However, such data are lacking in the less developed countries, where most of the world's species diversity is found. Fortunately, recent years have favoured satellite-based laser altimeters that can fill in the gaps. Specifically, two devices were launched into Earth orbit in 2018: the Advanced Topographic Laser Altimeter System (ATLAS) onboard the ICESat-2 satellite and the Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) on the International Space Station. These devices provide, among other things, data on vegetation structure on a global scale, which can be used to improve our...