在Fokienia hodginsii种植园的树参数提取基于空中LiDAR数据
Ze Jiang1,2,3, Jie Chen4, Li-Yu Tang1,2,3
1Key Laboratory of Spatial Data Mining & Information Sharing of Ministry of Education, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China.
Ying yong sheng tai xue bao = The journal of applied ecology
|March 24, 2024
概括
本研究介绍了一种空中LiDAR方法,用于精确提取种植园中的树木参数. 该方法准确地估计了树木的高度和树冠直径,这对于有效的森林监测和管理至关重要.
科学领域:
- 林业 林业 林业 林业 林业
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 地理空间分析的研究.
背景情况:
- 精确的树木参数提取对于种植园管理和木材体积估计至关重要.
- 空载激光雷达技术提供高分辨率数据,用于详细的森林库存.
研究的目的:
- 开发和验证一种高精度的方法,从空中LiDAR数据中提取树参数.
- 用不同的算法和分辨率来评估单个树段和参数提取的准确性.
主要方法:
- 空载LiDAR点云数据的预处理 (消除噪音,重新采样,规范化).
- 使用布模拟过器 (CSF) 分离地面和植被点进行地面过.
- 数字表面模型 (DSM) 和数字海拔模型 (DEM) 的生成,随后是天花板高度模型 (CHM) 的创建.
- 单个树木细分使用流域算法和点云距离聚类.
- 分析不同的CHM分辨率和距离值,以实现最佳分段和参数提取.
主要成果:
- 使用0.3米分辨率CHM的流域算法实现了91.1%的单个树木细分的综合评估指数,以及树木高度的高精度 (R2=0.967,RMSE=0.890米).
- 使用平均冠状直径作为点云集群的间距值,获得了91.3%的综合评估指数,用于单个树的细分和优越的冠状直径提取精度 (R2=0.937,RMSE=0.418 m).
- 据估计,Fokienia hodginsii种植园的参数包括树木高度 (平均16.63米),树冠直径 (平均3.98米),树木密度和空间分布.
结论:
- 拟议的空中激光雷达 (LiDAR) 方法可以准确有效地提取关键树参数.
- 这种方法对于监测和管理森林种植园是有价值的,为库存和规划提供了必要的数据.
