什么是地面激光雷达？（以及它为何正在改变碳测量方式）

长期以来，森林碳量的测算一直依赖于假设、估算以及“一刀切”的计算公式。

但如果我们能以毫米级精度测量每棵树呢？如果我们能捕捉森林真实的结构复杂性，而不是依赖简化的模型呢？地面激光雷达使这一切成为可能，彻底改变了我们量化、验证和监测森林碳储量的方式。

在本文中，我们将介绍什么是地面激光雷达，这种遥感技术如何运作以及如何为碳测量提供更精确的成像数据，此外还将探讨更多相关内容。

地面激光雷达入门

“激光雷达”（lidar）是“光检测与测距”（Light Detection and Ranging）的缩写。该技术利用激光脉冲以极高的精度测量距离，且应用方式多种多样。

例如，机载和卫星激光雷达系统从高空 对广阔的景观进行扫描。地面激光雷达系统（通常称为地面激光扫描仪，TLS）则从地面向上进行扫描。这种地面扫描方式能提供截然不同的数据：超高密度的三维点云，能够捕捉到每一根树枝、树冠中的每一处空隙，以及影响碳储存的结构细节。

因此，激光雷达传感器能够揭示森林中树干的实际形状和尺寸，而非仅根据单一直径测量值进行估算。激光雷达还能帮助绘制树冠结构图，展示树枝如何将生物量分布于整棵树上。此外，我们也不能忽视空隙率——即叶片之间的空隙，它会影响光线穿透和森林生长模式——激光雷达同样能够计算这一指标。

为什么您应该关注这些细节？因为在基层实现精准无误，将带动整个碳测量系统的一系列改进。

准确的地面实测数据有助于提高碳估算的准确性，从而降低碳项目的合规风险，并使关于碳储存和封存率的声明更具说服力。

地面激光雷达是如何工作的？

该扫描仪将高精度激光与旋转镜系统相结合，以系统化的模式向森林发射光脉冲。通过在土地周围设置多个扫描点，确保全面覆盖，并从不同角度捕捉树木，以获得最清晰的图像。随后，先进的软件将这些单独的扫描数据拼接在一起，生成该林地的统一三维模型。

将原始点云数据转化为精确的碳估算值需要经过几个关键步骤。首先，树木分割算法会在密集的遥感 数据集中识别出单棵树木。其次，树干重建技术会构建树干的精确三维模型，从而捕捉其实际形状，而非假设其为圆柱体。最后，体积和生物量模型将这些精确的几何测量数据转化为可靠的碳估算值。

当 TLS 地面实测数据与机载激光雷达及卫星影像相结合时，真正的魔力便显现出来。TLS 提供精确的单地块级校准数据。机载激光雷达在保持中等分辨率的同时，将覆盖范围扩展至整个地貌。卫星和光学数据则支持区域级监测，并具备高重访频率。每项技术都弥补了其他技术的不足，从而构建了一个既兼顾精度又兼顾大范围覆盖的综合监测系统。

这种多尺度激光雷达（MSL）方法是“生物质图集”（Biomass Atlas）的基础。通过整合地面激光扫描（TLS）、无人机激光扫描和机载激光扫描（ALS）技术，“生物质图集”实现了全球无死角覆盖，并具备前所未有的精度——在典型的小型项目规模（400-7,000公顷）下，误差率低于9%。

为什么 TLS 能提高碳测量质量

显然，要逐一扫描森林中的每棵树、生态系统中的每片森林，以及地球上的每个生态系统，是不现实的。但现代方法能够使这些结果的估算精度显著提高。

传统的 森林碳测量依赖于全息方程。这些通用公式假设树木的形状和木材密度是平均的，但实际森林的情况要复杂得多。

TLS 通过捕捉森林中树木的实际形态——包括树干的锥度、枝条的分布以及决定生物量的三维结构——从而解决了这些问题。这种几何精度降低了对通用等比方程的依赖，并最大限度地减少了人工测量树干直径和高度所产生的误差。结果如何？真正还原现实。

林下植被是传统碳清查中的另一个误差来源。实地调查人员往往难以测量——甚至难以发现——密林中的较小树木。TLS技术能够自动捕捉这种结构异质性，对激光测距范围内内的所有植被实现全面覆盖。

也许最重要的是，TLS技术能够进行可重复的测量，从而追踪森林随时间的变化。这对监测森林生长和受扰情况至关重要，从而能够进行可靠的碳核算。

归根结底，TLS对监测、报告和核查（MRV）系统产生的净效应是显著的：碳估算的置信区间更窄，基于客观数据的完整性声明更具说服力，并且获得了诸如 Sylvera等独立评估机构给予的更高评级。

Biomass Atlas 将这些优势应用于全球范围。该平台基于五大洲超过 25 万公顷、25,000 多棵树木的专有 TLS 数据构建，提供基于 3D 显式建模的技术，无需借助等式即可直接测量树木体积和生物量。 这一经同行评审的方法已通过发表的研究得到验证，不仅获得各国政府的信赖，更被Equitable Earth Registry和Woodland Carbon Code等注册机构公认为行业基准。

TLS 在现代 MRV 架构中的定位

在当今针对森林碳项目的MRV（测量、报告和核查）工作中，TLS作为地面实测数据的基础，为更广泛的测量系统提供了支撑。

在林分校准方面，TLS数据提供了高精度的参考测量数据，用于对不同地貌条件下的机载激光雷达和卫星模型进行校准与验证。这种校准既能确保大范围估算的准确性，又能满足项目级监测所需的覆盖范围。

TLS数据还可应用于尽职调查流程，对基准碳储量估算值及预测的储量变化进行压力测试。因此，激光雷达技术能够验证碳储量的长期稳定性，并避免碳信用额的超额或不足——这两点对于准确的碳核算都至关重要。简而言之，TLS数据能让 企业买家和投资者对其碳购买决策充满信心。

最后但同样重要的是，TLS数据可用于建立一致的重新测量系统，以追踪交付里程碑并保持验证准备状态。这一能力有助于支持自适应管理技术，并提升所有基于森林的碳项目的绩效。

生物质图谱 通过一个基于API的产品，实现了所有这些MRV功能：

- 基线验证：针对任意地点提供30米分辨率的生物量数据，交付时间以小时计，而非数月的小样地采样

- 历史分析：涵盖2000年至今的完整时间跨度，凭借25年的数据，可进行可靠的增量性评估

- 持续监测：通过年度更新（自2026年第一季度起改为季度更新）跟踪项目随时间推移的表现

- 不确定性量化：每个像素都包含不确定性估计值，以支持基于风险的决策

- 全球标准化：同一套行之有效的方法论可应用于全球范围内不限数量的项目

TLS 无法解决的问题

TLS 能够呈现极其细腻的地面细节，但这种精准度也伴随着固有的局限性。

该技术无法立即实现全区域覆盖，因为每个地块都需要进行仔细的扫描、数据处理和分析。因此，应将 TLS 与航空和卫星技术相结合，为贵机构制定一套全面的监测策略。

此外，复杂的地形、植被遮挡以及叶片覆盖率的季节性变化也会给 TLS 技术带来挑战。茂密的林下植被会阻挡激光发射的光线，而陡峭的山坡和多岩石的地形则会限制扫描仪的安装位置。此外，带叶与落叶的条件差异也会影响数据质量和处理要求。

还有一点：要将生物量从几何测量数据转换为碳估算值，仍然需要可靠的树种特异性模型和准确的木材密度数据。TLS技术虽能提供精确的几何数据，但将其转换为碳含量仍取决于人们对树种组成、木材特性及当地生长条件的理解。简而言之，这项技术并非取代了生态学专业知识，而是通过提供精确的测量数据，使这些专业知识发挥得更有效。

Biomass Atlas 通过其多尺度激光雷达（LiDAR）方法解决了其中许多局限性。通过将 TLS 地面实测数据与无人机及机载扫描数据相结合，该方法既实现了地面测量的精度，又满足了项目级分析所需的覆盖范围。在不同地理区域（其中 80% 为热带 NBS 项目区域）开展的实地调查投入超过 1000 万美元，这确保了模型在不同森林类型、地形条件和生态背景下均能可靠运行。

业务影响：激光雷达数据带来更佳成果

激光雷达扫描及其生成的点云数据，可被企业采购方、项目开发商和投资者用于在碳产业中取得更佳成果。

企业买家

TLS 提供了更可靠的评估结果，企业买家可据此衡量项目的质量。例如，既能更有把握地评估已发行项目的碳表现，也能在产生碳信用额之前，对发行前项目的成功可能性进行评估

这种加强的尽职调查降低了购买无法实现承诺气候效益的碳信用的风险。因此，TLS 能够保护企业的可持续发展承诺免受“洗绿”指控。

借助“生物质图谱”（Biomass Atlas），企业买家可以独立验证其整个投资组合中的碳储量声明——无需等待数月进行定制化的实地调查。该API能在数小时内提供具有说服力的数据，从而支持大规模的快速尽职调查。

项目开发商

项目开发人员也能从 TLS 数据中获益。这是为什么呢？因为它能基于客观的测量数据，提供透明且可验证的完整性声明。此外，它还能帮助完善项目文档，并协助识别项目设计或管理中需要改进的地方。

对于发行前项目，TLS 数据可用于指导协议优化、优化地块采样策略，并加强 MRV 文件记录，从而提升项目的预期评级和市场接受度。

Biomass Atlas 彻底改变了 开发商的项目经济效益：
- 凭借投资者信赖的、可靠且经得起推敲的基准数据，更快地获得融资
- 缩短证书签发周期——验证过程仅需数小时，而非数月地块采样
- 借助 25 年的历史数据（2000 年至今）证明增量效应
- 高效扩展投资组合——每个新项目均采用相同的成熟方法，无需开展新的实地调查
- 减少侵蚀信用价值的不确定性折价

投资者

借助TDS数据，投资者能够获得更优质的输入数据，用于财务建模和风险评估。

例如，更精确的预期碳排放量和价值区间，有助于制定有把握的定价决策和投资组合配置策略。Sylvera 的市场情报相结合时——该情报为用户提供有价值的信用质量、定价趋势和市场动态信息——TLS数据便能支持制定精妙的碳投资策略，在风险、回报和气候影响之间实现平衡。

《生物质图鉴》为投资者提供了尽职调查所需的独立验证。投资者无需仅依赖项目开发商的声明，而是可以获取Sylvera所采用的相同“黄金标准”生物质数据，从而做出真正明智的投资决策并有效管理投资组合风险。

《生物质图集》的帮助之处

Biomass Atlas通过产品化、基于 API 的服务，使所有市场参与者都能利用多尺度激光雷达（包括 TLS）的高精度数据。
Biomass Atlas 基于覆盖 25 万多公顷、耗资逾 1000 万美元的专有实地调查数据构建，提供以下服务：

‍
- 全球最精准的生物量数据，项目层面的误差低于9%
- 全球任意地点30米分辨率的地上生物量密度和冠层高度数据
- 2000年至今的完整时间覆盖，每年更新 （2026年第一季度起改为季度更新）
- 每个像素的不确定性估算
- 快速交付——通过API在数小时或数日内获取数据，而非通过实地考察耗时数月
- 经同行评审的方法论，深受各国政府信赖，并被各类注册机构公认为行业基准

这种方法为碳测量开辟了新的精度维度，使人们能够获取达到 TLS 质量标准的数据，同时避免了传统实地调查所面临的时间和成本障碍。

此外，Biomass Atlas 为Sylvera综合评级体系提供支持，对每项碳信用额进行“吨对吨”的评估，以确保为客户提供高性价比且风险最低的解决方案。这种将实地数据精度与项目级评估相结合的方式，提供了目前最严谨的碳信用额评估体系。

借助精准的 TLS 数据，推动积极的气候行动

地面激光扫描并非解决所有碳测量难题的万能良方。

该技术需要深厚的专业知识、周密的方案设计，并需与其他监测方法相结合，才能充分发挥其潜力。然而，作为全面MRV体系中“地面实测”这一基石，TLS技术有效降低了森林碳测量与监测中的不确定性。

这种从基于假设的估算向基于证据的测量的转变，不仅能优化尽职调查流程，支持更精准的碳信用额定价，还能助力设计更优质的投资组合，从而推动高诚信度的气候行动。随着碳市场的日趋成熟和诚信要求的不断提升，TLS所提供的精准度与客观性将对所有市场参与者愈发重要。

Biomass Atlas 已将 陆地激光雷达扫描技术应用于 前所未有的规模——覆盖五大洲超过 25 万公顷的区域，这一规模远超任何其他碳测量系统。收集到的 4,500 亿多个数据点不仅支撑着Sylvera 业界领先的评级体系，也支撑着独立的 Biomass Atlas 产品，使以下用户能够获得媲美 TLS 级别的精度：

- 寻求独立核查以获取融资的项目开发商- 正在构建新一代核查基础设施的注册机构- 为REDD+或第6条计划建立可信基准的政府- 对碳储量声明进行尽职调查的投资者

申请访问“生物质图集” ，了解通过API在数小时内即可获取的多尺度激光雷达高精度数据，如何彻底改变您的碳测量和投资决策。