基于機(jī)載LiDAR與航空像片的單木樹(shù)高提取研究.pdf

1、森林資源是地球上最重要的資源之一，是人類(lèi)賴(lài)以生存的自然資源。隨著人類(lèi)保護(hù)自然環(huán)境意識(shí)的提高，森林資源的重要作用也得到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。森林參數(shù)是有效衡量森林資源的直接指標(biāo)，其測(cè)定具有重要意義。樹(shù)高是森林參數(shù)中最為重要的參數(shù)之一，因此實(shí)現(xiàn)大范圍高效、準(zhǔn)確的樹(shù)高測(cè)定具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 激光雷達(dá)(LiDAR)技術(shù)是現(xiàn)代對(duì)地觀測(cè)的最新技術(shù)之一，在高度的探測(cè)能力方面有著獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)。憑借其快速準(zhǔn)確地獲取林地?cái)?shù)字高程模型和森林高度信息的

2、能力，激光雷達(dá)使遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用登上新的臺(tái)階。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)基于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的單木樹(shù)高提取做了大量研究，大多僅僅以激光雷達(dá)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，而激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)單木冠形邊緣的刻畫(huà)能力受林分密度的影響較大，進(jìn)一步影響到樹(shù)高信息的提取。 本研究以重慶市鐵山坪林場(chǎng)為研究區(qū)，以高密度機(jī)載小光斑激光雷達(dá)數(shù)據(jù)及與其同步獲取的高分辨率數(shù)碼影像為數(shù)據(jù)源，進(jìn)行了高精度的單木水平方向信息及樹(shù)高信息的提取。具體過(guò)程如下：首先，對(duì)小光斑激光雷達(dá)數(shù)據(jù)

3、綜合應(yīng)用了TIN三角網(wǎng)過(guò)濾算法、邊緣匹配過(guò)濾算法、平面最適過(guò)濾算法、高程閾值過(guò)濾算法和手動(dòng)編輯工具，將地面點(diǎn)和非地面點(diǎn)有效地分離；然后，對(duì)分離出的地面點(diǎn)經(jīng)過(guò)非線性?xún)?nèi)插獲取了數(shù)字高程模型(DEM)，通過(guò)差分GPS(DGPS)實(shí)地測(cè)量高程驗(yàn)證表明獲取DEM精度較高，確保了DSM與其作差得到的正規(guī)化數(shù)字表面模型(nDSM)上地物高度信息的準(zhǔn)確；接下來(lái)采用基于圖像顏色、形狀的多尺度分割方法分割航片正射影像，有效地區(qū)分出樹(shù)冠交叉不嚴(yán)重的單木樹(shù)冠，