基于地基激光雷达的活立木材积提取算法

摘要

传统的立木材积主要依靠胸径尺、测高器等工具对标准样地进行调查,效率慢、精度低。提出一种利用地基激光雷达立木材积提取算法:首先对样木进行扫描,获取点云数据,在数据处理软件中手工提取单木的点云数据,进而应用改进Hough变换方法,对树干某高度处点云数据作切片处理,投影后转为栅格图像,利用Hough变换方法提取拟合圆,然后将该拟合圆的直径视为该处树干直径,通过提取不同高度处树干直径,以断面积区分求积法计算树干材积。本研究以56棵山杨树为例,利用地基激光雷达提取材积与全站仪提取材积做对比,结果表明:两种方法平均相对误差为5.86%,说明两种方法精度十分接近,两种方法之间相关系数R为0.998,决定系数为0.996,所建立的一元线性模型的回归系数标准误差为0.022,模型回归系数较好,说明两种方法具有显著的相关性。因此利用地基激光雷达提取材积可以作为立木材积测算方法。