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ICESat-GLAS(the Ice,Cloud,and land Elevation—Geoscience Laser Altimeter System)大光斑LiDAR(Light Detection and Ranging)技术的出现和发展，在一定程度上实现了在大的时间和空间尺度上快速、无破坏的森林冠层高度的估测，大幅度提高了森林最大冠层高度估测的效率及精度。但ICESat-GLAS大光斑LiDAR的光斑尺寸较大，受外界干扰性强，光斑覆盖范围内的坡度起伏较大、平坦不一，干扰了大光斑激光雷达回波信息，造成了森林最大冠层高度估测的偏差。因此，探讨新的消噪方法、减弱坡度对森林最大冠层高度估测的影响至关重要。 本研究以吉林省汪清林业局经营区为研究区域，探索了利用海明窗函数和高斯窗函数对ICESat-GLAS大光斑LiDAR数据消噪;基于激光光束与反射物相互作用理论，模拟出ICESat-GLAS大光斑LiDAR回波波形;以消噪后波形和模拟波形为基础，建立了森林最大冠层高度反演模型。主要研究内容及研究结果如下: (1)基于不同窗函数对ICESat-GLAS波形消噪。针对ICESat-GLAS原始波形中含有大量噪声的问题，本研究提出运用海明窗函数和高斯窗函数对ICESat-GLAS回波波形数据进行消噪，并比较两种窗函数消噪后的效果。结果表明，与原始波形图相比，用海明窗函数和高斯窗函数消噪后的ICESat-GLAS回波波形相对平滑，而且同一GLAS波形数据下，海明窗消噪后的波形图较平滑;海明窗消噪和高斯窗消噪法均能有效降低噪声，使信噪比增加，均方根误差值减小;同一坡度组下，与高斯窗消噪相比，海明窗消噪后的SNR值较大，RMSE值较小;随着坡度的增加，消噪后求得的SNR值逐渐增大，RMSE值逐渐减小;波形的粗糙度的越大，消噪效果越好。 (2)利用激光雷达发射光束及激光光束与反射物相互作用的理论对ICESat-GLAS回波波形进行模拟。模拟了不同坡度下的ICESat-GLAS回波波形，并将模拟后的波形与真实回波波形相比较。结果显示模拟回波波形图和其对应的实际回波波形图的基本形状均较为吻合;对模拟回波波形数据与真实回波波形数据的皮尔逊相关系数分析，最高相关系数约为0.958，最低相关系数约为0.886;不同坡度下的模拟模拟波形与实际波形吻合结果虽然略有差异，但相关系数差别不大，在一定程度上均能达到较好的模拟效果。 (3)森林最大冠层高度反演模型建立。基于消噪后回波波形数据、地形指数反演的森林最大冠层高度，在地形坡度为0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30°时，调整的判定系数(R)2分别为0.881、0.848、0.739、0.676、0.622、0.533，验证数据的相关系数r分别为:0.909、0.877、0.831、0.804、0.742;基于消噪后回波波形数据与模拟回波波形数据反演的森林最大冠层高度，在地形坡度为0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30°内，调整的判定系数分别为0.883、0.854、0.753、0.693、0.650、0.572，验证数据的相关系数r分别为:0.942、0.915、0.886、0.842、0.822、0.769。 (4)森林最大冠层高度反演结果比较。同一坡度组内，基于消噪后回波波形数据与模拟回波波形数据反演的森林最大冠层高度的模型的调整判定系数(R)2、验证结果的相关系数r均大于基于消噪后回波波形与地形指数反演的森林冠层高度。在0～5°、0～10°、0～15°、0～20°、0～25°、0～30°累计坡度组内，(R)2的差值分别为0.002、0.006、0.014、0.017、0.028、0.039，r的差值分别为0.001、0.006、0.009、0.011、0.018、0.027。从比较结果可知基于消噪后回波波形、模拟回波波形反演的森林最大冠层高度反演结果均好于基于消噪回波波形、地形指数反演出的森林最大冠层高度结果。