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机载LiDAR在获取单木树高、冠幅、位置等空间信息上有着独特的优势，而竞争是影响林木干形生长的重要因素之一，研究基于机载LiDAR数据的林木竞争指数将为进一步提高机载LiDAR数据反演林木胸径、材积或生物量的精度提供重要的理论支持。本文以甘肃大野口青海云杉天然林为研究对象，在分析了林分所处生长状态的基础上，以距离加权的林木大小比指数通用模型为基础，采用相关性分析和方差分离分析的方法，通过探究竞争对林木高径比生长的影响，筛选了适应机载LiDAR数据反演参数特点的最优竞争木确定方法及模型参数，而后利用机载LiDAR数据提取的单木树高和位置信息，计算单木竞争指数并采用相关性分析和建立引入竞争指数的树高曲线模型反演胸径的方法进行了有效性验证，研究结果显示:1）研究区青海云杉天然林具有相对稳定的组成和空间结构，是处在健康发展中的顶级群落，具有一定的地区代表性;2）距离加权的大小比竞争指数与高径比具有显著相关性，能有效反映林木所受竞争压力效果，配以圆锥搜索法确定竞争木以及距离参数选用对象木与竞争木树高之和时效果相对更好，大小比参数选用树高更具生态学意义，该指数模型能够适应机载LiDAR数据特点;3）针对研究区林分，基于小光斑机载LiDAR点云数据能够提取较高精度的单木树高和位置信息，以此为基础获取的竞争指数与实测数据获取的竞争指数具有较强的相关性，能够反映竞争压力对林木干形生长的变异影响，将其引入到树高曲线模型中，可有效提高胸径反演精度。综上表明:针对甘肃大野口青海云杉天然林，基于小光斑机载LiDAR数据可以获取有效的距离加权的大小比竞争指数，并可用以辅助提高机载LiDAR数据反演林木胸径、蓄积量或生物量精度，这将为进一步研究基于机载LiDAR数据的生长模型提供重要依据，对实现机载LiDAR在森林调查和监测中的有效应用，以及对祁连山地区青海云杉天然林的科学管理与保护具有重要的参考意义。