在森林资源连续清查中,测量胸径的主要方式是使用围尺和直径卷尺等仪器进行接触式的人工实地测量。此方式应用范围较广泛,但存在操作复杂、效率低下和受外界环境因素影响大等缺点,不能满足现代精准林业和林业信息化的发展要求。近年来兴起的三维激光扫描技术可以快速准确获取物体三维坐标,使树木胸径高精度快速自动测量成为可能。
与传统方法对比,徕卡三维激光扫描技术比传统测量在树木胸径提取中的优势
1 、数据获取与处理方法方法
1.1 数据获取
使用仪器:徕卡RTC360三维激光扫描仪
研究区域位于襄阳市区一处开发区,根据树木自身特点和周围环境,选取了一块区域,部分区域采用公共标靶,公共标靶的位置选在各个扫描测站都能扫描到的无遮档区域。对于树木比较密集的扫描区域,采用扫描加拍照的形式。
现场图片1
现场图片2
现场通过标靶用于拼接和转换坐标
1.2数据处理
拼接完成后的整体点云数据效果
树木按高程信息显示的效果
地面点归一化的效果,把地面点统计到同一高程平面上
左图为原如采集的数据,右图为地面点云归一化后的点云数据,左图比显的有边坡的位置被归一化处理
1.3 基于地面点云数据归一化后后,设置1.3M高的位置,可以批量提取出树木的DBH
设置Z=1.3m处的水平高度
拟合提取树木的DBH值
2、结论与分析
本研究针对接触式人工测量自动化程度低、慢的特点,提出一种利用地面三维激光扫描仪获取树木点云,经过预处理操作,得到树木1.3M高度处单层点云;以实地测量法获得的胸径值为真实值,与软件提取的值作对比,精度误差在2-3mm,可以代替人工测量,三维激光扫描技术在林业上会有大范围推广。