北京大学遥感与地理信息系统研究所所长郭庆华
十年“数”遍神州树，“拼”出森林全景图

中国到底有多少棵树？

在一张地图上，呈现出深浅各异的绿色，可以明显地看到，南部和东北部会更绿……这是我国第一张“树密度地图”，它测算出960多万平方公里土地上的树木覆盖情况——截至2020年，我国约有1426亿棵树，平均树密度约为每公顷689棵，相当于人均拥有约100棵树。这张“树密度地图”今年4月由北京大学郭庆华团队联合中国科学院等科研机构发布。

制作“树密度地图”、探索“树有多高”，10余年的努力与坚持，北京大学遥感与地理信息系统研究所所长郭庆华带领团队，取得一个个突破性成果。

通过扫描森林，用AI算法“看片子”、“数”树，最后用卫星遥感“拼”出全国的森林全景图

这张“树密度地图”，直观呈现出我国树木分布的具体情况——

从地理区域看，西南地区树最多，约360亿棵；东北、东南和西南地区的树木数量和密度，显著高于北方和西北地区；

从流域看，长江流域以约496亿棵树的绝对优势位居首位。

制作“树密度地图”，郭庆华和团队前后花了10年时间。

“我们使用无人机搭载激光雷达传感器，飞越目标林区，通过扫描森林，用AI算法‘看片子’、‘数’树，最后用卫星遥感‘拼’出全国的森林全景图。”郭庆华介绍。

“我们的样方是1公顷，同时，在样方的选择上，不仅要考虑树种，还要兼顾不同的地区类型。”郭庆华表示，团队成员走遍了7万多个样方，最终采集了400多太字节的数据。如果以一张照片5兆字节大小计，400太字节，相当于8000多万张照片的体量。

得益于激光雷达技术，更多的科研成果正在陆续呈现。

2018年起，郭庆华与300多名植物学专家、青年学者一起，利用卫星遥感和激光雷达等近地面遥感技术，对中国植被数据实现高效采集。

“我们的最终目的，是摸清中国森林资源的家底。”郭庆华表示，过去对森林资源的统计，更多会停留在面积和蓄积量方面；在“双碳”目标下，需要更精准的“绿色账本”，追求更优的生态效益，“譬如说，在一个地方种什么树、种多少树是最适宜的，这些都是要研究的目标”。

激光雷达使人们“看清楚”树有多高、多粗，树冠有多大

郭庆华主要研究遥感和地理信息系统方法及其在生态与环境科学中的应用。

传统的森林资源调查，主要是通过人工测量方式，获取样方内的树木数量、胸径、高度等参数，再通过统计方法进行大面积推算。

在郭庆华看来，人工测量的方法具有较高准确性，但在效率、更新速度、代表性和三维信息的完整性方面，仍存在一些局限。“传统方法很难获取森林的立体结构，比如冠层信息、空间分布等。”郭庆华说。