南京林业大学学报(自然科学版)

作者：王帆,贾炜玮,唐依人,李丹丹

单位：1.东北林业大学林学院,黑龙江 哈尔滨 150040,2.东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：地基激光雷达,点云数据,树冠半径,树冠外轮廓模型,红松

基金：国家自然科学基金面上项目(31870622),中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572019CP08)

【目的】 探究基于地基激光雷达(Terrestrial Laser Scanning,TLS)点云数据提取人工林中红松不同树冠深度处最大树冠半径(crown radius,RC)的精度,建立基于TLS点云数据的树冠外轮廓模型,为基于TLS点云数据研究树冠结构奠定实践基础。【方法】 以30株人工林红松解析木的TLS的点云数据以及实测枝条因子为数据源,采用点云分层投影法提取不同树冠深度处的最大树冠半径,并与根据30株解析木各轮最大枝条计算出的半径对比进行精度分析。最后,基于TLS所提取的树冠半径进行红松树冠外轮廓模型的构建。【结果】 最大树冠半径总提取精度为86.17%,不同树冠深度处提取精度存在差异,提取效果最好的相对冠深范围为0.15~1.00,精度均在90%左右;提取效果最差的相对冠深范围为0~0.15,精度为60.27%~75.79%。3种常用的树冠外轮廓模型(单分子式、二次抛物线、3参数Weibull方程)均具有较好的拟合效果。3参数Weibull方程为最优模型,对最优模型再参数化后引入的变量为胸径(DBH)和高径比(HD),拟合效果明显提高。【结论】 基于TLS点云数据,采用点云分层投影法提取树冠半径的精度满足模型建立的要求,因此利用TLS数据可以近似代替实测数据进行树冠外轮廓模型的研究。

来源：2023年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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