一个开放的,新的,低成本的地面激光扫描仪原型,用于森林监测
Jozef Výbošťok1, Juliána Chudá1, Daniel Tomčík1
1Department of Forest Harvesting, Logistics and Ameliorations, Technical University in Zvolen, T. G. Masaryka 24, 96001 Zvolen, Slovakia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 10, 2026
概括
一个新的开源,低成本的地面激光扫描系统 (LCA-TLS) 提供了准确的森林库存测量. 这种负担得起的LiDAR解决方案为生态研究和森林监测提供了切实可行的替代方案.
科学领域:
- 林业和生态监测 林业和生态监测
- 地理空间技术是什么
- 开源硬件和软件是开源的.
背景情况:
- 准确的森林库存对于生态系统监测和可持续管理至关重要.
- 传统的方法是劳动密集型和耗时的.
- 技术的进步为更容易获得的高分辨率3D数据提供了机会.
研究的目的:
- 引入和验证一个完全开源的,低成本的地面激光扫描系统 (LCA-TLS).
- 与参考设备相比,评估LCA-TLS的性能和准确性.
- 为3D森林库存和基于LiDAR的生态系统监测提供一个具有成本效益的解决方案.
主要方法:
- 使用商用组件和Livox Avia传感器 (总成本为2050欧元) 开发了一个低成本的LCA-TLS.
- 在受控和现场条件下评估系统性能.
- 与RIEGL VZ-1000,Stonex X120GO和iPhone 15 Pro Max进行对比的LCA-TLS进行了对比.
主要成果:
- 在乳房高度 (DBH) (RMSE: 1.50 cm) 和树高度 (TH) (RMSE: 0.99 m) 的直径上,LCA-TLS实现了高精度.
- 性能与更昂贵的Stonex X120GO相当,并且优于iPhone.
- 瑞格尔系统是最准确的,但成本要高得多 (30倍).
结论:
- 开源的LCA-TLS是3D森林库存的实用,经济高效和可访问的替代方案.
- 它使生态研究对高分辨率3D数据的访问实现了民主化.
- 能够有效监测森林生态系统和碳库存.


