An African Tree Crown–Stem Allometry Dataset for Monitoring Trees Outside Forests and Landscape Restoration

摘要。甚高分辨率（VHR）卫星影像与机器学习的进步日益使得能够在广阔景观中绘制单木树冠，为基于普查的树木生物量与碳估算创造了新机遇。然而，一个根本性限制在于，卫星影像能够测量树冠尺寸，却无法直接观测胸径（DBH），而胸径是传统树木生物量异速生长方程中所使用的主要预测变量。这一测量缺口在以林外树木（TOF）为主的非洲景观中尤为重要，因为这些景观中树木空间分散，传统森林清查抽样难以规模化推广，且同时包含树冠与树干尺寸测量的地面数据集仍然稀缺。在此，我们呈现一个非洲单木树冠–树干异速生长数据集，旨在为可遥感观测的树冠尺寸与既有生物量异速生长模型所需的树干测量值之间提供经验联系。该数据集采用标准化野外调查方案，在肯尼亚、加纳、卢旺达和马拉维与“非洲森林景观恢复倡议”（AFR100）项目相关的景观中采集。所采样的景观涵盖农林业、再造林、辅助自然更新以及其他代表林外树木条件的恢复与土地管理系统。经过质量控制后，该数据集包含3，493株单木，同时测量了胸径、两个垂直方向的树冠直径、树高、物种身份、地理位置以及相关样地和景观标识符。野外测量设计用于与从甚高分辨率卫星影像中 delineated 的单木树冠进行空间关联，为将遥感获取的树冠投影面积（CA）转换为树干直径提供校准观测。我们通过拟合幂律胸径–树冠面积传递函数并评估其跨站点和跨国家的预测性能来展示这一应用。所有站点特定关系均显著（p < 0.001），R²值范围为0.44至0.85，且预测偏差通常较小。不同景观之间模型系数和预测误差的变异表明，树冠–树干关系存在显著的生态与结构异质性，并凸显了地理分布校准数据的价值，而非依赖单一通用异速生长关系。对19个站点特定