地形坡度对机载LiDAR林分平均高反演的影响研究
发布时间：2020-12-30 13:07
激光雷达作为主动遥感技术具备获取地表物体三维坐标信息的能力。并且伴随着科技的快速进步,越来越多的激光雷达系统已逐渐具备了获取波形信息的能力,即可以获得独立的点云数据和波形数据,并且波形数据是未处理的原始回波序列,点云数据由硬件系统直接产生,进一步推动了激光雷达在林业中的应用。由地表复杂起伏引起的坡度对波形有一定的展宽作用。地形变化会通过以下两种情形对LiDAR的森林回波波形产生影响:①地表起伏使森林组分到传感器间的距离改变,甚至使光斑内地面回波与森林回波形成混叠效应;②斜坡增大了光斑内的实际面积,并且在相同的情况下包含的树木多于平坦地形。本研究以内蒙古依根地区为研究区,在读取机载全波形LiDAR数据的基础上进行去噪平滑初始参量估计和波形拟合等预处理过程,再对该样方内所有波形数据进行叠合处理以形成伪大光斑波形数据。并对机载LiDAR点云数据进行随机森林滤波得到DEM,使用GIS软件从DEM中提取坡度地形因子。最终结合大光斑数据处理的先验知识分析林下地形对伪大光斑波形数据的影响,主要包括两个方面,一是模拟不同坡度下地形对回波信号的影响;二是结合伪大光斑波形数据进行验证。主要研究内容与结果如...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨样地布设??２．１．１地质水文??
ｃｍ．．．样地树木株数??３１?１?１４?６??Ｔｒｅｅ?Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ａ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｓｉｔｅ??采用Ｌｏｒｅｙ’ｓ平均树高计算森林样方平均树高，计算公式如式（２－１）所示。??ｎ?ｎ??ｈＬ＝ｈｈＪＴ＾?（２－ｉ）??／＝ｉ?／＝ｉ??式中，￣为Ｌｏｒｅｙ’ｓ平均树高（ｍ），?￣为第ｆ’棵树的高度（ｍ），心为第棵树的胸高断??面积（ｍ２），《为样地树木的总数。??２．３机载ＬｉＤＡＲ数据??本文所用研究区数据采集于２０１６年８月２６日，由型号运５飞机搭载ＬｅｉｃａＡＬＳ６０激??光雷达扫描系统，坐标系采用ＵＴＭ投影坐标系和ＷＧＳ８４大地坐标系，飞机飞行高度约??为１３００ｍ，飞行时速１６０ｋｍ／ｈ，?ＬｅｉｃａＡＬＳ６０激光雷达扫描仪的扫描频率达１００ｋＨｚ，扫??描角小于７５°，脉冲形成的光斑直径为２２ｃｍ。此次飞行获取的东西方向２３个条带数据??覆盖整个研究区，激光雷达数据采集过程中飞行轨迹如图２－２所示。??
３．３高斯分量特征参数权数获得??预处理得到每条原始波形数据对应的高斯分量波形与高斯函数十分接近，其中，每一??高斯分量波形与对应采样时间的积分即为脉冲强度值（如图３－２所示），图中１２为返回信??号的积分，物理意义为脉冲能量。??－１７－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于GeoEye-1立体像对数据的快速提取平均树高方法[J]. 凌成星,鞠洪波,刘华,张怀清,孙华. 测绘与空间地理信息. 2018(03)
[2]基于误差建模的SRTM高程精度提升方法研究[J]. 曹晓晨,尤红建,刘佳音,王峰. 遥感技术与应用. 2017(05)
[3]不同DEM分辨率下的泸州市粗糙度分析[J]. 唐庆,黎武,陈伟华,王娜娜. 农村经济与科技. 2017(17)
[4]基于GIS的坡面地形因子提取与分析——以兰州市榆中县为例[J]. 王娜娜,徐珍,陈伟华,唐庆. 安徽农学通报. 2017(12)
[5]基于DEM的桐柏县地形因素分析与评价[J]. 陈伟华,唐庆,王娜娜,羊秀娟. 安徽农学通报. 2017(11)
[6]基于DEM的赣州市水土流失地形因子的提取与分析[J]. 徐珍,蒋婷,黎武,吴强建中. 安徽农学通报. 2017(11)
[7]基于极化干涉SAR数据森林树高反演算法比较[J]. 曹霸,杨小梅,肖玲,卢鹏,王应泉,岳彩荣,于维莲. 林业资源管理. 2016(06)
[8]机载激光雷达在林业中的应用[J]. 吴娇娇,张亚红,杨凯博,胥喆,舒清态. 安徽农业科学. 2016(35)
[9]基于全波形激光雷达数据分解方法的研究[J]. 梁敏,王仁礼,李国新. 地理信息世界. 2016(05)
[10]国外星载激光雷达研究进展[J]. 郭商勇,胡雄,闫召爱,程永强,郭文杰. 激光技术. 2016(05)
硕士论文
[1]基于小波变换的DEM多尺度表达在贵州喀斯特地区中的应用研究[D]. 范旭亮.贵州大学 2015
[2]行星软着陆地形风险评估方法及仿真研究[D]. 张公平.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2947694
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨样地布设??２．１．１地质水文??
ｃｍ．．．样地树木株数??３１?１?１４?６??Ｔｒｅｅ?Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ａ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｓｉｔｅ??采用Ｌｏｒｅｙ’ｓ平均树高计算森林样方平均树高，计算公式如式（２－１）所示。??ｎ?ｎ??ｈＬ＝ｈｈＪＴ＾?（２－ｉ）??／＝ｉ?／＝ｉ??式中，￣为Ｌｏｒｅｙ’ｓ平均树高（ｍ），?￣为第ｆ’棵树的高度（ｍ），心为第棵树的胸高断??面积（ｍ２），《为样地树木的总数。??２．３机载ＬｉＤＡＲ数据??本文所用研究区数据采集于２０１６年８月２６日，由型号运５飞机搭载ＬｅｉｃａＡＬＳ６０激??光雷达扫描系统，坐标系采用ＵＴＭ投影坐标系和ＷＧＳ８４大地坐标系，飞机飞行高度约??为１３００ｍ，飞行时速１６０ｋｍ／ｈ，?ＬｅｉｃａＡＬＳ６０激光雷达扫描仪的扫描频率达１００ｋＨｚ，扫??描角小于７５°，脉冲形成的光斑直径为２２ｃｍ。此次飞行获取的东西方向２３个条带数据??覆盖整个研究区，激光雷达数据采集过程中飞行轨迹如图２－２所示。??
３．３高斯分量特征参数权数获得??预处理得到每条原始波形数据对应的高斯分量波形与高斯函数十分接近，其中，每一??高斯分量波形与对应采样时间的积分即为脉冲强度值（如图３－２所示），图中１２为返回信??号的积分，物理意义为脉冲能量。??－１７－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于GeoEye-1立体像对数据的快速提取平均树高方法[J]. 凌成星,鞠洪波,刘华,张怀清,孙华. 测绘与空间地理信息. 2018(03)
[2]基于误差建模的SRTM高程精度提升方法研究[J]. 曹晓晨,尤红建,刘佳音,王峰. 遥感技术与应用. 2017(05)
[3]不同DEM分辨率下的泸州市粗糙度分析[J]. 唐庆,黎武,陈伟华,王娜娜. 农村经济与科技. 2017(17)
[4]基于GIS的坡面地形因子提取与分析——以兰州市榆中县为例[J]. 王娜娜,徐珍,陈伟华,唐庆. 安徽农学通报. 2017(12)
[5]基于DEM的桐柏县地形因素分析与评价[J]. 陈伟华,唐庆,王娜娜,羊秀娟. 安徽农学通报. 2017(11)
[6]基于DEM的赣州市水土流失地形因子的提取与分析[J]. 徐珍,蒋婷,黎武,吴强建中. 安徽农学通报. 2017(11)
[7]基于极化干涉SAR数据森林树高反演算法比较[J]. 曹霸,杨小梅,肖玲,卢鹏,王应泉,岳彩荣,于维莲. 林业资源管理. 2016(06)
[8]机载激光雷达在林业中的应用[J]. 吴娇娇,张亚红,杨凯博,胥喆,舒清态. 安徽农业科学. 2016(35)
[9]基于全波形激光雷达数据分解方法的研究[J]. 梁敏,王仁礼,李国新. 地理信息世界. 2016(05)
[10]国外星载激光雷达研究进展[J]. 郭商勇,胡雄,闫召爱,程永强,郭文杰. 激光技术. 2016(05)
硕士论文
[1]基于小波变换的DEM多尺度表达在贵州喀斯特地区中的应用研究[D]. 范旭亮.贵州大学 2015
[2]行星软着陆地形风险评估方法及仿真研究[D]. 张公平.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2947694
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