基于多站扫描的点云特征参数与材积结构动态分析

• 作者: 刘方舟 孙圆 张严利 张峥男 温小荣 蒋佳文 顾海波
• 来源期刊: 南京林业大学学报（自然科学版）
• 学科: 农学
• 关键词: 林分结构 动态变化 地面激光雷达 材积模型 马褂木
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 83-90
• 页数: 8页
• 分类号: S758|TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201901020

摘要

[目的]采用地面激光雷达(TLS)进行多站点扫描获取立木的点云信息,提取有关点云分布的特征参数,拓展立木测树因子,建立基于特征参数的材积模型.[方法]以马褂木(Liriodendron chinense)人工林为研究对象,利用点云数据提供的立木上部直径(d)、树高(H)等因子对两期(2014、2017年)林分结构变化进行分析;设计并提取基于TLS点云的特征参数高度累计百分比,同时提取了其他与高度相关的特征参数作为一组变量;将提取的立木胸径(DBH)与特征参数作为另一组变量;最后分析特征参数、胸径与材积的相关性,通过逐步回归法分别建立基于两组变量的材积模型,并分析两期材积的动态变化.[结果]选用特征参数H 25与Ht,var(点云高度方差)拟合两期材积模型,其决定系数R2分别为0.7711、0.7426;利用特征参数H25与胸径拟合,模型预测精度有明显的提升.以上两组材积模型预测各径阶材积变化,其模型值与实测值无显著差异,R2均高于0.9.[结论]研究提取的高度累计百分比与立木测树因子紧密相关,可以很好地反演林木的动态结构.研究建立的材积模型均有较高的精度,可用于林木材积动态变化监测,为地面激光扫描点云参与森林资源动态监测提供理论参考.