林森:基于激光雷达的森林冠层聚集度指数反演论文

林森:基于激光雷达的森林冠层聚集度指数反演论文

本文主要研究内容

作者林森(2019)在《基于激光雷达的森林冠层聚集度指数反演》一文中研究指出:森林叶片具有拦截降雨、吸收光和气体等多种功能,是其进行光合等生理作用的主要承载体。聚集度指数用于描述森林冠层叶片的空间分布情况,是定量表征森林冠层中叶片元素非随机分布的重要指标。森林冠层聚集度指数对于准确表达森林冠层叶片分布,获取准确的LAI等具有重要作用,因此,快速准确地提取聚集度指数对各种生理、气候和生物地球化学研究具有重要意义。激光雷达能够获取冠层结构的三维信息,已经被广泛用于水平和垂直结构参数反演。地基与机载激光雷达数据已经成功应用于植被冠层聚集度指数反演,地基激光雷达数据点云数量丰富可清楚反映森林冠层叶片分布状况,但获取范围较小。机载激光雷达易于获取大区域植被激光点云数据,但点云数据较稀疏。本文以内蒙古大兴安岭的白桦树和落叶松为研究对象,基于地基和机载激光雷达数据,提出了新的聚集度指数反演方法,并实现了森林冠层聚集度指数反演的研究。本文主要工作内容及结论如下:(1)实验设计与数据处理:设计实验方案,利用徕卡ScanStation C10地基三维激光扫描仪获取了森林样方的三维点云数据,并利用180°广角镜头的数码相机获取了森林样方数字半球图像。对地基点云数据进行去噪、配准等预处理,对半球投影照片进行二值分类。利用RIEGL LMS-Q680i机载激光雷达获取了森林样方的三维点云数据,并对机载点云数据进行滤波、回波点分类和条带拼接等预处理。(2)地基激光雷达数据聚集度指数反演:针对体元化方法计算量大的缺点,本文提出半球体表面划分区域模型,即通过坐标系转换,把直角坐标转换为空间极坐标系,建立半球表面投影,发展了基于地基高分辨率激光雷达点云数据反演森林冠层聚集度指数的新方法;利用数字半球摄影技术,对同一研究对象的数字半球图像进行冠层聚集度指数的计算,并将其结果进行回归分析,两种方法反演聚集度指数结果的决定系数为0.75左右。本文提出的新方法与数字半球照片方法相比有更高的准确率,与现有的体元化方法相比,在提升准确率和计算效率的同时,还增强了对更大空间范围更密集数据的处理能力。(3)机载激光雷达数据聚集度指数反演:针对回波数强度比值模型的不足,基于比尔定律,本文提出了改进回波强度比值计算模型。利用首次回波数比值模型、全部回波数比值模型、回波数强度比值模型和改进回波强度比值计算模型分别计算了大面积森林冠层的间隙率和聚集度指数,并对四种模型计算结果与地基数据反演结果进行了对比分析。结果表明基于本文提出的改进回波强度比值方法最适合用来大范围聚集度指数反演,与地基数据结果比较决定系数为0.6左右。研究发现聚集度指数与地形相关,受坡度和朝向影响。

Abstract

sen lin xie pian ju you lan jie jiang yu 、xi shou guang he qi ti deng duo chong gong neng ,shi ji jin hang guang ge deng sheng li zuo yong de zhu yao cheng zai ti 。ju ji du zhi shu yong yu miao shu sen lin guan ceng xie pian de kong jian fen bu qing kuang ,shi ding liang biao zheng sen lin guan ceng zhong xie pian yuan su fei sui ji fen bu de chong yao zhi biao 。sen lin guan ceng ju ji du zhi shu dui yu zhun que biao da sen lin guan ceng xie pian fen bu ,huo qu zhun que de LAIdeng ju you chong yao zuo yong ,yin ci ,kuai su zhun que de di qu ju ji du zhi shu dui ge chong sheng li 、qi hou he sheng wu de qiu hua xue yan jiu ju you chong yao yi yi 。ji guang lei da neng gou huo qu guan ceng jie gou de san wei xin xi ,yi jing bei an fan yong yu shui ping he chui zhi jie gou can shu fan yan 。de ji yu ji zai ji guang lei da shu ju yi jing cheng gong ying yong yu zhi bei guan ceng ju ji du zhi shu fan yan ,de ji ji guang lei da shu ju dian yun shu liang feng fu ke qing chu fan ying sen lin guan ceng xie pian fen bu zhuang kuang ,dan huo qu fan wei jiao xiao 。ji zai ji guang lei da yi yu huo qu da ou yu zhi bei ji guang dian yun shu ju ,dan dian yun shu ju jiao xi shu 。ben wen yi nei meng gu da xing an ling de bai hua shu he la xie song wei yan jiu dui xiang ,ji yu de ji he ji zai ji guang lei da shu ju ,di chu le xin de ju ji du zhi shu fan yan fang fa ,bing shi xian le sen lin guan ceng ju ji du zhi shu fan yan de yan jiu 。ben wen zhu yao gong zuo nei rong ji jie lun ru xia :(1)shi yan she ji yu shu ju chu li :she ji shi yan fang an ,li yong lai ka ScanStation C10de ji san wei ji guang sao miao yi huo qu le sen lin yang fang de san wei dian yun shu ju ,bing li yong 180°an jiao jing tou de shu ma xiang ji huo qu le sen lin yang fang shu zi ban qiu tu xiang 。dui de ji dian yun shu ju jin hang qu zao 、pei zhun deng yu chu li ,dui ban qiu tou ying zhao pian jin hang er zhi fen lei 。li yong RIEGL LMS-Q680iji zai ji guang lei da huo qu le sen lin yang fang de san wei dian yun shu ju ,bing dui ji zai dian yun shu ju jin hang lv bo 、hui bo dian fen lei he tiao dai pin jie deng yu chu li 。(2)de ji ji guang lei da shu ju ju ji du zhi shu fan yan :zhen dui ti yuan hua fang fa ji suan liang da de que dian ,ben wen di chu ban qiu ti biao mian hua fen ou yu mo xing ,ji tong guo zuo biao ji zhuai huan ,ba zhi jiao zuo biao zhuai huan wei kong jian ji zuo biao ji ,jian li ban qiu biao mian tou ying ,fa zhan le ji yu de ji gao fen bian lv ji guang lei da dian yun shu ju fan yan sen lin guan ceng ju ji du zhi shu de xin fang fa ;li yong shu zi ban qiu she ying ji shu ,dui tong yi yan jiu dui xiang de shu zi ban qiu tu xiang jin hang guan ceng ju ji du zhi shu de ji suan ,bing jiang ji jie guo jin hang hui gui fen xi ,liang chong fang fa fan yan ju ji du zhi shu jie guo de jue ding ji shu wei 0.75zuo you 。ben wen di chu de xin fang fa yu shu zi ban qiu zhao pian fang fa xiang bi you geng gao de zhun que lv ,yu xian you de ti yuan hua fang fa xiang bi ,zai di sheng zhun que lv he ji suan xiao lv de tong shi ,hai zeng jiang le dui geng da kong jian fan wei geng mi ji shu ju de chu li neng li 。(3)ji zai ji guang lei da shu ju ju ji du zhi shu fan yan :zhen dui hui bo shu jiang du bi zhi mo xing de bu zu ,ji yu bi er ding lv ,ben wen di chu le gai jin hui bo jiang du bi zhi ji suan mo xing 。li yong shou ci hui bo shu bi zhi mo xing 、quan bu hui bo shu bi zhi mo xing 、hui bo shu jiang du bi zhi mo xing he gai jin hui bo jiang du bi zhi ji suan mo xing fen bie ji suan le da mian ji sen lin guan ceng de jian xi lv he ju ji du zhi shu ,bing dui si chong mo xing ji suan jie guo yu de ji shu ju fan yan jie guo jin hang le dui bi fen xi 。jie guo biao ming ji yu ben wen di chu de gai jin hui bo jiang du bi zhi fang fa zui kuo ge yong lai da fan wei ju ji du zhi shu fan yan ,yu de ji shu ju jie guo bi jiao jue ding ji shu wei 0.6zuo you 。yan jiu fa xian ju ji du zhi shu yu de xing xiang guan ,shou po du he chao xiang ying xiang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自电子科技大学的林森,发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文,是一篇关于聚集度指数论文,间隙率论文,地基激光雷达论文,机载激光雷达论文,数字半球图像论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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