森林資源是最重要的自然資源之一,準(zhǔn)確、高效地獲取森林中單木的位置和參數(shù)信息是林業(yè)調(diào)查中最基本的工作任務(wù),同時(shí)也是開(kāi)展各項(xiàng)林業(yè)生態(tài)研究的重要前提。作為一門(mén)主動(dòng)遙感技術(shù),激光雷達(dá)技術(shù)近些年發(fā)展非常迅速,它可以高精度、高效率、大范圍地獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),并能夠有效地表達(dá)森林結(jié)構(gòu)信息,在林業(yè)調(diào)查中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的單木分割和胸徑參數(shù)提取已成為研究熱點(diǎn)。目前,基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的單木分割算法研究大都是以特定類型的森林為基礎(chǔ),且單木分割算法精度評(píng)定尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致不易評(píng)定算法的優(yōu)劣。而單木胸徑提取算法的研究,大部分集中在算法精度是否滿足要求,對(duì)精度對(duì)比的探究甚少,用戶面對(duì)不同形狀的樹(shù)干點(diǎn)云數(shù)據(jù)無(wú)從選擇有效的胸徑提取算法。本文圍繞上述實(shí)際問(wèn)題,利用地基激光雷達(dá)采集了針葉林、闊葉林、針葉闊葉林、原始森林的點(diǎn)云數(shù)據(jù),并通過(guò)相關(guān)的處理流程和算法進(jìn)行了充分細(xì)致的實(shí)驗(yàn)。首先使用分水嶺分割法、Hough變換圓檢測(cè)分割法、區(qū)域增長(zhǎng)分割法分別處理了針葉林、闊葉林、針葉闊葉林以及原始森林的點(diǎn)云數(shù)據(jù),在進(jìn)行了分割處理后,通過(guò)分析不同算法處理不同林地類型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):三種算法具有明顯的分割精度差異,但也... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

車載激光雷達(dá)

第1章緒論2術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命[9]。目前采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)的主流設(shè)備可分為：機(jī)載（車載，星載）掃描系統(tǒng)、地面激光掃描系統(tǒng)也稱為地基掃描系統(tǒng)。機(jī)載掃描系統(tǒng)是一種集成了GPS、激光掃描儀、相機(jī)等儀器的掃描設(shè)備，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大范圍，大區(qū)域的數(shù)據(jù)采集。它具有效率高、發(fā)射光束穿透能力強(qiáng)、受天氣以及地面植被影響較孝采集的數(shù)據(jù)量大、獲取的信息豐富等優(yōu)勢(shì)[10]。移動(dòng)掃描系統(tǒng)中最典型的是車載激光掃描系統(tǒng)（如圖1-2）和機(jī)載掃描系統(tǒng)（如圖1-3）。移動(dòng)掃描系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)面對(duì)不同地域，它的設(shè)置方案會(huì)有較大的不同。在國(guó)外，移動(dòng)式掃描系統(tǒng)中，機(jī)載掃描激光雷達(dá)早期應(yīng)用于林業(yè)方面，其中主要集中在建立林地特征結(jié)構(gòu)領(lǐng)域等方面。之后逐步在國(guó)內(nèi)外興起，當(dāng)前林業(yè)應(yīng)用和研究熱點(diǎn)為林木識(shí)別、分類、蓄積量的調(diào)查等[11-13]。圖1-2車載激光雷達(dá)圖1-3機(jī)載激光雷達(dá)Figure.1-2VehicleLidarFigure.1-3AirborneLidar地基掃描系統(tǒng)通常有一個(gè)激光掃描儀、一個(gè)內(nèi)置或外置高分辨率的彩色相機(jī)、配套的軟件、電源等，如圖1-4。相比其他掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)采集的物體表面的空間信息是以特定的坐標(biāo)系統(tǒng)為基準(zhǔn)。在林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，地基掃描系統(tǒng)與機(jī)載掃描系統(tǒng)相比其優(yōu)勢(shì)在于可以獲取林地內(nèi)部的詳細(xì)信息，為林業(yè)精準(zhǔn)研究提供可靠的依據(jù)[14]。地基掃描系統(tǒng)最早應(yīng)用于森林地形特征結(jié)構(gòu)提取，后來(lái)地基掃描系統(tǒng)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)才開(kāi)始逐漸應(yīng)用于單木模型建立、材積量測(cè)、參數(shù)提取等方面[15]。圖1-4地基掃描系統(tǒng)Figure.1-4Ground-basedscanningsystem

第1章緒論2術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命[9]。目前采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)的主流設(shè)備可分為：機(jī)載（車載，星載）掃描系統(tǒng)、地面激光掃描系統(tǒng)也稱為地基掃描系統(tǒng)。機(jī)載掃描系統(tǒng)是一種集成了GPS、激光掃描儀、相機(jī)等儀器的掃描設(shè)備，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大范圍，大區(qū)域的數(shù)據(jù)采集。它具有效率高、發(fā)射光束穿透能力強(qiáng)、受天氣以及地面植被影響較孝采集的數(shù)據(jù)量大、獲取的信息豐富等優(yōu)勢(shì)[10]。移動(dòng)掃描系統(tǒng)中最典型的是車載激光掃描系統(tǒng)（如圖1-2）和機(jī)載掃描系統(tǒng)（如圖1-3）。移動(dòng)掃描系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)面對(duì)不同地域，它的設(shè)置方案會(huì)有較大的不同。在國(guó)外，移動(dòng)式掃描系統(tǒng)中，機(jī)載掃描激光雷達(dá)早期應(yīng)用于林業(yè)方面，其中主要集中在建立林地特征結(jié)構(gòu)領(lǐng)域等方面。之后逐步在國(guó)內(nèi)外興起，當(dāng)前林業(yè)應(yīng)用和研究熱點(diǎn)為林木識(shí)別、分類、蓄積量的調(diào)查等[11-13]。圖1-2車載激光雷達(dá)圖1-3機(jī)載激光雷達(dá)Figure.1-2VehicleLidarFigure.1-3AirborneLidar地基掃描系統(tǒng)通常有一個(gè)激光掃描儀、一個(gè)內(nèi)置或外置高分辨率的彩色相機(jī)、配套的軟件、電源等，如圖1-4。相比其他掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)采集的物體表面的空間信息是以特定的坐標(biāo)系統(tǒng)為基準(zhǔn)。在林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，地基掃描系統(tǒng)與機(jī)載掃描系統(tǒng)相比其優(yōu)勢(shì)在于可以獲取林地內(nèi)部的詳細(xì)信息，為林業(yè)精準(zhǔn)研究提供可靠的依據(jù)[14]。地基掃描系統(tǒng)最早應(yīng)用于森林地形特征結(jié)構(gòu)提取，后來(lái)地基掃描系統(tǒng)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)才開(kāi)始逐漸應(yīng)用于單木模型建立、材積量測(cè)、參數(shù)提取等方面[15]。圖1-4地基掃描系統(tǒng)Figure.1-4Ground-basedscanningsystem

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查內(nèi)容及方法研究[J]. 駱生亮.  經(jīng)緯天地. 2019(04)
[2]應(yīng)用地面三維激光掃描對(duì)白樺單木結(jié)構(gòu)參數(shù)的提取[J]. 鄭淯文,吳金卓,林文樹(shù),李祥.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]機(jī)載激光雷達(dá)單木識(shí)別研究進(jìn)展[J]. 劉會(huì)玲,張曉麗,張瑩,朱云峰,劉輝,王龍陽(yáng).  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(08)
[4]基于紋理特征的圍填海SAR圖像分水嶺分割方法[J]. 王衍,許小貝,洪海凌.  海洋學(xué)研究. 2018(02)
[5]基于體元逐層聚類的TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)單木分割算法[J]. 邢萬(wàn)里,邢艷秋,黃楊,曲林,尤號(hào)田.  中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢(shì)[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[7]點(diǎn)云信息提取研究進(jìn)展和展望[J]. 張繼賢,林祥國(guó),梁欣廉.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]面向點(diǎn)云的三維物體識(shí)別方法綜述[J]. 郝雯,王映輝,寧小娟,梁瑋,石爭(zhēng)浩.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(09)
[9]基于LiDAR點(diǎn)云的單棵樹(shù)木提取方法研究[J]. 林怡,季昊巍,葉勤.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(06)
[10]基于車載LiDAR的行道樹(shù)胸徑和株距測(cè)量[J]. 張衛(wèi)正,劉曉燕,王國(guó)飛,張煥龍,張偉偉,陳啟強(qiáng),董壽銀.  輕工學(xué)報(bào). 2017(03)

碩士論文
[1]基于機(jī)載LiDAR的森林單木識(shí)別研究[D]. 王濮.東北林業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于小光斑機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的單木三維分割[D]. 劉群.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]三維點(diǎn)云預(yù)處理技術(shù)研究[D]. 梁士超.西南科技大學(xué) 2015
[4]落葉松人工林單木生長(zhǎng)模型的研究[D]. 劉微.東北林業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3649398