基于激光掃描的立木材積測定關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)方法測定立木材積主要有每木檢尺、角規(guī)測樹、全站儀測樹和臨時樣地調(diào)查，往往需要在野外選取大批的樣地樹木，人工測量其胸徑、樹高等參數(shù)。這些方法不僅費時費力、勞動強度特別大，并且測量精度較低，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的模型或者其他的分析都會受到很大局限，從而導(dǎo)致森林資源測定結(jié)果的準確度和可靠性受到很大影響。
　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使測量技術(shù)產(chǎn)生了革命性的進步。傳統(tǒng)的測繪儀器設(shè)備與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合使測量向自動化、智

2、慧化和集成化發(fā)展。近年來，遠距離的三維激光掃描技術(shù)日益發(fā)展成熟，該技術(shù)可以真正做到直接從實物中進行快速的逆向三維數(shù)據(jù)采集及模型重構(gòu)，無需進行任何實物表面處理，其激光點云中的每個三維數(shù)據(jù)都是直接采集目標的真實數(shù)據(jù)，使得后期處理的數(shù)據(jù)完全真實可靠。由于技術(shù)上突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，其最大特點就是精度高、速度快、逼近原形，是目前國內(nèi)外測繪領(lǐng)域研究的熱點之一。
　　本文首先介紹三維激光掃描儀的原理:掃描儀主要由一臺快速準確的激光測距儀加

3、上一組可導(dǎo)引激光以等速度掃描的反射鏡及數(shù)碼相機和GPS組成。三維激光掃描系統(tǒng)的誤差主要來源于溫度、氣壓等外界環(huán)境條件對儀器造成的細微誤差，軸系之間的相互旋轉(zhuǎn)引起的測距和測角誤差，以及鏡面的旋轉(zhuǎn)引起的測距誤差。
　　然后運用三維激光掃描系統(tǒng)對立木進行掃描，得出胸徑、樹高等測樹因子，從而得出立木材積，并與伐倒木實測數(shù)據(jù)進行對比。并且根據(jù)掃描樹高、胸徑與材積的關(guān)系繪制散點圖，根據(jù)散點圖的分布特點，建立樟子松樣木材積模型。
　　從以