第二代星载激光雷达冰、云和陆地测高卫星(The Ice,Cloud and Land Elevation Satellite-2,ICESat-2)已于2019年9月发射。该卫星搭载了先进地形测高系统,使用了全新的微脉冲多波束光子计数式激光雷达,能够广泛的收集全球冰盖,草原,陆地水,森林的高程数据。其中ICESat-2能够实现全球的冠层高度测量,但由于光子计数式激光雷达的自身特点,其光子云数据受噪声光子影响大、信噪比与扫描时间相关、光子分布密度不均匀等问题,需要经过对该数据的精去噪及分类后才能使用。目前开发的去噪及分类算法中,大部分是以高密度的机载激光雷达数据为基础进行开发,并不能很好的应用于ICESat-2数据中。基于以上问题,本文提出一种改进的自适应去噪算法实现对噪声光子的去除,并通过以峰值检测为基础的光子分类算法实现对地面及冠层光子的分类,最终实现森林冠层高度的提取。本文以美国阿拉斯加州的两个生态区作为研究区域,使用ICESat-2的2级数据作为试验数据,分别完成光子云数据的去噪、分类算法试验并根据分类后的数据反演森林冠层高度信息,同时以高精度的G-LIHT(Goddard’s LiDAR,Hyperspectral and Thermal imager)机载激光雷达数据作为验证数据,以评价算法的有效性及冠层高度反演精度。试验结果表明,本文去噪算法能够去除大部分噪声光子,去噪算法的精确度平均值为0.93,F1-score平均值为0.92。通过光子分类算法可以实现地面光子及冠层光子的分类,并在分类算法阶段实现对噪声光子的进一步去除,评价结果显示光子云分类算法提取的地面线与机载验证数据的RMSE在1-2m范围内。在获取了信号光子的类别后,根据地面光子拟合的地面线实现对相对冠层高度的提取,并获取了最大冠层高度,平均冠层高度,RH90,RH75,RH50,RH25四个百分比冠层高度参数,并通过机载激光雷达获取的森林参数评价这些参数的相关性和精度,结果显示星载激光雷达提取的最大冠层高度与平均冠层高度的分布与实际分布非常接近,平均冠层高度RMSE为2.8 m,最大冠层高度RMSE为7 m,RH90,RH75,RH50,RH25四个百分比冠层高度参数的RMSE分别为3.2 m,2.6 m,2.3 m,1.9 m。其中百分比冠层高度参数RH75与机载的同百分比冠层高度参数相关性最高达到0.64。总的来说,通过本文去噪及分类算法,能够实现对信号光子的正确识别及光子类别的确定,并能够准确从光子云数据中提取森林的冠层高度参数,提取的森林参数结果也显示星载激光雷达能够实现区域的森林参数的估测。