基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的森林參數(shù)反演與程序設(shè)計.pdf

1、森林結(jié)構(gòu)參數(shù)是刻畫森林生長、評價生態(tài)功能的重要指標(biāo)，常用的森林結(jié)構(gòu)參數(shù)有樹高、冠幅、胸徑、LAI和LAD等，這些參數(shù)為森林資源管理以及制定全球氣候變化減緩政策提供了可靠的支撐和依據(jù)。機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)不僅可以精確、快速的獲取地球表面幾何信息、回波地物的輻射信息，而且還具有很強(qiáng)的穿透森林植被的能力，它為森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的提取以及森林生態(tài)系統(tǒng)功能參數(shù)的反演提供了全新的技術(shù)手段支持。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種全新的，在三維空間上根

2、據(jù)單棵樹冠層內(nèi)的激光點云以及相鄰樹與樹之間的冠層激光點云，存在的不同的聚類關(guān)系進(jìn)行單木分割的算法。并用實測數(shù)據(jù)對該算法下實現(xiàn)的單木分割結(jié)果進(jìn)行了驗證，驗證結(jié)果的絕對系數(shù)大于0.7。⑵使用單木分割算法分割出來的單木點云數(shù)據(jù)，并根據(jù)冠層在二維空間中的分布形狀，改進(jìn)了一種的估計單木樹高的算法----拋物線擬合法，結(jié)果表明該方法比普通方法在絕對系數(shù)上提高了0.076，均方根誤差降低了0.43米；根據(jù)激光穿透指數(shù)LPI反演了葉面積指數(shù)LAI；利用

3、高斯函數(shù)反映了LAD隨高度的變化情況。⑶根據(jù)機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)在森林應(yīng)用中的實際需求，并遵守相應(yīng)的設(shè)計原則，設(shè)計和開發(fā)了用于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)管理、三維顯示、數(shù)字模型構(gòu)建和森林結(jié)構(gòu)參數(shù)反演的系統(tǒng)ALiDAR_ForForest。⑷以內(nèi)蒙古額爾古納市的上庫力農(nóng)場農(nóng)林交錯地帶為實驗區(qū)，對ALiDAR_ForForest系統(tǒng)進(jìn)行了測試與實際應(yīng)用：在該系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對 las1.0、las1.1、las1.3等點云數(shù)據(jù)格式的解析；使用DirectX