基于TLS的红松树冠半径提取及其外轮廓模型构建

编号 zgly0001749523

文献类型 期刊论文

文献题名 基于TLS的红松树冠半径提取及其外轮廓模型构建

作者 王帆  贾炜玮  唐依人  李丹丹 

作者单位 东北林业大学林学院  东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室 

母体文献 南京林业大学学报:自然科学版 

年卷期 2023,47(1)

页码 13-22

年份 2023 

分类号 S758 

关键词 地基激光雷达  点云数据  树冠半径  树冠外轮廓模型  红松 

文摘内容 【目的】探究基于地基激光雷达(Terrestrial Laser Scanning, TLS)点云数据提取人工林中红松不同树冠深度处最大树冠半径(crown radius,RC)的精度,建立基于TLS点云数据的树冠外轮廓模型,为基于TLS点云数据研究树冠结构奠定实践基础。【方法】以30株人工林红松解析木的TLS的点云数据以及实测枝条因子为数据源,采用点云分层投影法提取不同树冠深度处的最大树冠半径,并与根据30株解析木各轮最大枝条计算出的半径对比进行精度分析。最后,基于TLS所提取的树冠半径进行红松树冠外轮廓模型的构建。【结果】最大树冠半径总提取精度为86.17%,不同树冠深度处提取精度存在差异,提取效果最好的相对冠深范围为0.15~1.00,精度均在90%左右;提取效果最差的相对冠深范围为0~0.15,精度为60.27%~75.79%。3种常用的树冠外轮廓模型(单分子式、二次抛物线、3参数Weibull方程)均具有较好的拟合效果。3参数Weibull方程为最优模型,对最优模型再参数化后引入的变量为胸径(DBH)和高径比(HD),拟合效果明显提高。【结论】基于TLS点云数据,采用点云分层投影法提取树冠半径的精度满足模型建立的要求,因此利用TLS数据可以近似代替实测数据进行树冠外轮廓模型的研究。