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基于TLS的红松树冠半径提取及其外轮廓模型构建

作  者:
王帆;贾炜玮;唐依人;李丹丹
单  位:
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
摘  要:
[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.
译  名:
Extraction of crown radius and development of crown profile model of Pinus koraiensis based on TLS

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