落叶松人工林地面激光点云林木参数提取研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnkfxwj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
林木参数提取是森林资源监测的重要研究内容。地面激光雷达技术弥补了传统人工抽样调查的不足。然而从地面激光雷达获取的点云数据中获取胸径、树高两大重要林木参数在不同人工林林分条件下的提取精度和适用性尚不明确;同时,目前基于点云数据提取林木树高的精度受点云归一化处理的影响较大。因此,不同林分条件下的人工林林木参数精确提取亟需系统研究。研究以山西省五寨县羊圈沟林场落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr)人工林为研究对象,利用地面激光扫描仪进行数据采集、开展林木胸径与树高提取的研究。主要研究结论有:(1)提出了点云数据处理提取算法并进行模块化。研究进行了标准化的样地点云数据采集流程,结合RTK测量样地角点的绝对坐标,通过对坐标转换原理的研究与推导,编写了自动化的样地点云提取程序,并且避免了由于人为操作失误而带来的人为误差。(2)基于三维激光扫描技术精准提取落叶松人工林的胸径、树高。研究经过数据处理和提取分析,最终得到了落叶松人工林的胸径和树高参数。胸径的提取精度最高决定系数R2为0.93,均方根误差RMSE最小为0.98cm,相对均方根误差RRMSE为5.52%,树高的提取精度最高决定系数R2为0.74,均方根误差RMSE为1.28m,相对均方根误差RRMSE为8.47%,胸径的提取精度相较于树高的提取精度更高。(3)提出点云数据进行树高提取的改进方法,对比传统点云提取树高的方法具有显著提升。本文针对传统的基于归一化点云参数提取方法在具有一定坡度的地形条件下,归一化造成单木点云数据的拉伸或收缩畸变,从而影响到树高参数提取精度的问题,提出了改进的树高参数提取方法,使树高提取精度得到显著提升,决定系数R2最高提升了 0.18,均方根误差RMSE降低了 0.3m,相对均方根误差RRMSE减少了 5.8个百分点。(4)林分的密度对三维激光点云提取林木参数精度具有显著影响。根据本文提取的胸径和树高两大林木参数的精度评价结果证实,林分密度越低的样地,即越简单的林分,林木参数的提取精度越高,且在研究的8块样地设计中,精度分布的确随着林分密度的变化呈现阶梯状分布。
其他文献
学位
学位
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方栽培最广的树种,其普遍存在密度较大、树种单一及连栽等问题,导致大径材培育困难、地力衰退、生态效益差、火灾和病虫害发生频繁,亟待提质增效。抚育间伐是杉木人工林大径材培育和提质改造的有效措施,可以利用间伐后出现的林窗补植阔叶乡土珍贵树种,改善林分结构,形成异龄复层针阔混交林,从而提高森林的生态效益、经济效益和社会效益。本研究依托中央财政补
利用遥感影像提取的相关变量与地面样地调查数据结合建立生物量估测模型来估测森林生物量是目前森林生物量获取的主要方式。光学遥感数据是发展最早,研究最多,数据也最为丰富的数据源,在众多研究领域中都有庞大的应用途径。但是随着光学遥感数据不断研究与应用其弊端也逐渐显现:容易受云雨气候影响,受地形因素影响大,在林分成熟、郁闭度较高的样地研究中会出现光谱饱和的现象。这些弊端限制了利用光学遥感影像精确估测森林生物
学位
降香黄檀(Dalbergiao odorifera T.Chen),又名海南黄花梨等,是国家二级保护植物,在用材和药用等方面具有重要经济价值。双线卷裙夜蛾为降香黄檀上的主要食叶害虫之一,区域性暴发严重。常采用化学手段对其进行防控,但是易出现抗药性、害虫再猖獗,污染环境等问题。球孢白僵菌能有效防控害虫又对环境影响弱,但会存在速效性差的缺点,利用其与高相容性的杀虫剂进行合理混配,可以提高药效和防治效率
柳杉(Cryptomeriafortunei)是川西中高海拔地区适生树种,也是我国亚热带地区速生用材林基地建设的主要造林树种之一。过去的柳杉人工造林,主要以经济效益为经营目标,柳杉林分初植密度很大,但木材价格下降后,小径材无销路,林地所有者不愿进行抚育间伐,从而导致林分结构简单,地力衰退,柳杉人工林的生态效益和经济效益都不能被充分发挥。随着国家社会经济快速发展,川西中高海拔生态脆弱地区人工林的主导
银杏酸属漆酸类,是银杏特有的植保素,能够用于植物源农药和医药开发。已有研究表明,脂酰CoA合成酶(Ketoacyl CoA Synthase,KCS)和脂酰-酰基载体蛋白去饱和酶(Acyl-ACPDesaturase,AAD)能分别决定漆酸的含量和成分比例。本研究利用银杏种实(外种皮与种仁)的转录组测序和HPLC-MS/MS代谢物测定数据,分析了种实发育代谢途径特征,鉴定出银杏酸及其合成前体,筛选
学位
降香黄檀(Dalbergia odorifera)为我国常见珍贵红木品种,海南、广东、广西等地均有栽培。近年来,其食叶害虫之一双线卷裙夜蛾(Plecoptera bilinealis)大面积发生,对降香黄檀产业造成重大经济损失。目前生产上对食叶害虫双线卷裙夜蛾的防控主要为化学防治,植物源驱避剂方面的生物防治研究尚未见报道;因此,本论文以食叶害虫双线卷裙夜蛾为防治对象,从降香黄檀人工林周边地区林下植