林分結構參數是反映森林質(zhì)量及經(jīng)營(yíng)狀況的重要指標。隨著(zhù)圖像合成、分析處理等技術(shù)的飛速發(fā)展,使得小型無(wú)人機遙感、影像設備有效、精準地獲取森林結構參數信息與計算成為可能,在后期對傳感器采集的影像等相關(guān)數據進(jìn)行畸變校正、影像匹配拼接形成三維和正射影像等處理后進(jìn)行樹(shù)木參數提取,可實(shí)現的主要基本參數包括單木的樹(shù)高、冠幅、密度、郁閉度、林窗面積等因子,而單木胸徑、材積、生物量等指標是通過(guò)對所獲取的基本參數結合樹(shù)木生長(cháng)模型進(jìn)行反演得到。
利用機載LIDAR系統進(jìn)行測高作業(yè),根據不同的航高作業(yè),根據不同的航高,其平面精度可以達到0.15至1米,高程精度可達10cm至30cm,地面分辨率甚至可達到厘米級??梢哉f(shuō),機載LIDAR系統是為綜合航射影像和空中數據定位二設計的新技術(shù)手段,它能為測繪工程、數字地圖和GIS應用快速提供精確的空間坐標信息和三維模型信息。本案例采用機載激光雷達,采用多旋翼工業(yè)級無(wú)人機平臺,最大飛行海拔超高3000米,最大升限超過(guò)500米,搭載專(zhuān)業(yè)的激光雷達傳感器,采集數據。
案例特點(diǎn)
主動(dòng)遙感:以主動(dòng)測量方式采用激光測距方法,不依賴(lài)自然光;因太陽(yáng)高度角、植被、大霧、夜間等影響傳統航測方式往往無(wú)能為力的陰影地區,其獲取數據的精度完全不受影響;
高效快速獲取數據:通過(guò)無(wú)人機平臺可以快速高效的獲取數據,相比于傳統的人工測量方式效率提高了5-10倍;
精確測量:由于采用的是高精度的GPS+IMU集成三維激光掃描儀的方式,可實(shí)現厘米級的測量精度;
植被穿透能力:由于激光雷達具有多次回波特性,激光脈沖在穿越植被空隙時(shí),可返回樹(shù)冠、樹(shù)枝、地面等多個(gè)高程數據,有效克服植被影響,更精確探測地面真實(shí)地形。
地形適應性強:采用工業(yè)級無(wú)人機平臺,穩定性強,適應各種作業(yè)區地形起伏,保證精度。
案例展示
精度驗證
選取三個(gè)小樣地通過(guò)人工調查獲取樹(shù)木株數,其中:樣地1(長(cháng)90m,寬20m)、樣地2(長(cháng)480m,寬170m)、樣地3(長(cháng)30m,寬22m),與LiDAR360單木分割得到的樹(shù)木株數進(jìn)行對比,對比結果如下表所示:在樣地3中選擇三棵樹(shù)實(shí)測高度與激光測量樹(shù)高比較,正確率高達97%。
樣地名稱(chēng) |
實(shí)測株數 |
單木分割得到的株數 |
準確率 |
樣地1 |
365 |
304 |
83% |
樣地2 |
5843 |
6242 |
94% |
樣地3 |
118 |
100 |
85% |
經(jīng)典案例
林木資源普查項目。