基于三维点云模型获取单木树高和胸径的研究

编号 zgly0001746563

文献类型 期刊论文

文献题名 基于三维点云模型获取单木树高和胸径的研究

作者 王怡  汤景明  孙拥康  袁传武 

作者单位 湖北省林业科学研究院 

母体文献 湖北林业科技 

年卷期 2023,52(1)

页码 22-29

年份 2023 

分类号 S758.1 

关键词 倾斜摄影  近景摄影  三维点云模型  树高  胸径 

文摘内容 使用无人机和智能手机分别从空中和地面拍摄的样地林分影像构建三维点云模型,并从三维点云模型中获取样地内单木树高和胸径参数。本研究以池杉人工林为研究对象,利用PhotoScan Agisoft软件对无人机倾斜摄影和智能手机近景摄影的样地影像进行三维重建,通过对齐照片、控制点刺点、对齐优化、建立密集点云等步骤,构建出与样地实景相符的三维点云模型;通过LiDAR 360软件从样地三维点云模型中获取单木的树高和胸径参数,将其与实地测量获取的单木树高和胸径参数进行对比分析。利用无人机和智能手机影像构建的三维模型可以满足《数字航空摄影测量测图规范》的精度要求。通过实测数据和点云数据获取的树高和胸径的平均差值分别为-0.9 m和-0.8 cm,平均相对误差分别为5.4%和7.1%。以实测数据作为自变量x,以点云数据作为因变量y,树高和胸径回归模型的R2分别为0.809 5和0.918 4。将倾斜摄影和近景摄影的点云模型统一在同一空间参考基准下可构建出与样地实景相匹配的三维点云模型,从样地三维点云模型中获取的单木树高和胸径与实地测量结果具有较好的线性相关性,本研究所使用的方法可以代替传统林业调查手段应用于人工林。