通过激光雷达测量树高，可达厘米级精度
2022年4月，受墨脱县林草局委托，北京大学吕植和郭庆华课题组与西子江生态保育中心、山水自然保护中心、北京数字绿土科技股份有限公司组成了联合调查队，对墨脱境内的不丹松进行调查。
在此之前，中国大陆最高树的纪录为72米，是一棵位于云南省怒江州贡山独龙族怒族自治县高黎贡山北段的秃杉。
调查团队在"辛达布"所在的山地雨林开展测量工作。受访者供图
"今年年初，我们基于星载与无人机激光雷达数据绘制并发布了30米空间分辨率中国森林冠层高度分布图。分布图显示，墨脱县的森林平均冠层高度在国内领先，存在生长最高树的可能性。"据郭庆华介绍，墨脱的百姓也经常看到当地一片很高的林子。于是，调查队在当地选取了3个样地进行研究。
70多米高的树相当于20多层楼，大树枝繁叶茂仰头根本望不到树顶，所以无法利用传统的三角测距的方法使用树木测高仪。郭庆华说，还有一种方法是爬树，但这种方法耗时耗力，爬到每棵高大的树木上测高不现实，另外人们也难以达到树尖的位置。此次，调查人员使用了自主研发的无人机激光雷达技术。
激光雷达是一种新型的主动遥感技术，能够快速、精确地获取研究对象的三维模型，是国际上权威、通用的测树方法，针对超高巨树的测量，比传统的测量方法更加准确、精细。
通过无人机激光雷达系统进行大范围测绘，调查队发现了11棵潜在高于70米的巨树。"激光雷达可以穿透茂密的森林，通过树顶和地面的高度差，对树高进行精准的测量，达到厘米级的精度。"郭庆华说。无人机激光雷达每秒发射几十万个激光脉冲，通过激光回波可以精准测量树木的三维坐标，在调查人员的电脑上还原出一幅清晰的树木激光点云数据图，调查人员不仅可以一目了然看到哪棵树高，还可以根据坐标快速计算出树木的高度。
不丹松"树王"真彩色激光雷达点云图。受访者供图
经过为期10天的实地考察、数据采集与处理工作，调查人员在墨脱县境内的背崩乡格林村发现了高达76.8米的不丹松巨树，该发现刷新了目前中国大陆最高树的纪录。测量团队还采用无人机悬吊测绳以及卷尺测量等方法，进行了高度和胸径验证，验证结果发现两者误差不足10厘米。
郭庆华解释说，之所以不能用无人机悬吊测绳的方式进行调查，是因为激光雷达的效率更高，可以在潜在树样地进行大范围测量，再通过独立方法进行验证，就会得到比较准确的数据。
将助力研究树木生长机制
资料显示，不丹松是一种仅分布于东喜马拉雅地区的狭域分布树种，其主要分布范围为海拔1400米-2500米的山地雨林与亚热带气候区。什么样的环境会导致树木长高？
郭庆华介绍，"树木生长，最主要受水分影响，但并非水分越多，树木就越高，有效的水分利用率很重要。"他举例说，全球目前已观察到的最高树位于加州，为115.9米的北美红杉，它的水分并非最多。
从树根部位仰视不丹松"辛达布"。受访者供图
