基于地面三维激光扫描技术的林木胸径提取算法分析

摘要：

胸径是树木最重要的测树因子之一，其精度直接影响材积的测定。传统的树木胸径测量效率低，范围较小；采用遥感反演间接测量胸径，精度较低，且不能直接获取单木的点云数据。本文利用三维激光扫描技术提取立木的3D点云数据，提出一种自动、高效提取单木胸径的算法。利用三维激光扫描仪对样地8棵杨树进行扫描，得到三维点云数据；同时，开展数据分割、精简、降噪处理，得到简化后的点云数据，最后对提取的胸径点云数据进行分层设置，将截取层厚度设置为0，0～1，1～2，2～3 cm 4个等级，利用快速凸包算法将点云数据闭合成一个多边形，运用ArcEngine控件调用ArcGIS中测算多边形长度的方法计算闭合平面周长，换算出立木胸径值，并结合同步实测数据与传统算法、拟合圆算法进行对比试验。结果表明：采用传统算法、拟合圆算法和快速凸包算法的模型决定系数R2分别为0.857、0.941和0.957，说明运用快速凸包算法提取立木胸径是一种高效且比较可行的方法。

关键词：林业遥感、单木胸径、三维激光扫描、点云数据、快速凸包算法

分类号：S771.8(森林工程、林业机械)

资助基金：国家高技术研究发展计划（863计划）;国家自然科学基金;湖南省高等学校产业化培育项目

在线出版日期：2014-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：111-115