手持式激光雷达观测玉兰物候期叶倾角变化

发布时间：2021-01-16 21:55

　　针对植物叶倾角研究中数据测量不够精确、数据获取费时费力的问题,文章探究了手持式激光雷达研究叶倾角的可行性。利用手持式激光雷达分别对不同月份玉兰树进行扫描,并提取叶倾角数据,探讨了玉兰树冠不同高度层叶倾角在不同生长期的变化规律以及相同叶倾角由于上倾下倾朝向不同造成的差异结果。为验证测量精度,设计了以带臂量角器和铅垂线组成的手工测量工具,并与激光雷达测量结果进行了比较,结果显示二者具有较好的一致性,平均叶倾角相差2.8°。本研究证实了手持式激光雷达观测叶倾角变化的可行性,为进一步研究不同植物叶倾角信息提供技术支撑和方法参考。 

【文章来源】：遥感信息. 2020,35(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

物候期植株照片

为验证点云提取叶倾角精度，在6月17日激光雷达扫描后同时进行手工测量工作。由于树木较高，只能在下层进行取样。实测选择的叶片需要与点云精确对应，因此在测量时还需拍摄多张照片辅助后期判别。舍弃了个别由于自身晃动造成点云判别不清的叶片，最终保留24片叶子实测数据。1.3 数据处理

使用CloudCompare软件对3期点云数据进行处理操作：首先剔除周围环境，只保留目标玉兰树；然后将玉兰树冠按高度平均分为上中下3层，考虑到上层树冠逐渐减小，采用分层随机抽样时上层选择30片叶子，中层40片，下层50片。为降低人为选择的主观性，将上中下3层分别再均分为3、4、5个小块区域，每小块区域选择10片，尽可能保证均匀随机分布（图3）。3期叶片均为独立随机选取，并不是相同叶片。以目视勾绘的方法选择叶片，每片叶子选择完成后，使用软件中的平面拟合工具进行拟合，得到拟合平面法向量x(,y,z），进而通过公式（1）计算求出叶倾角θ。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于16线阵TLS数据的单木识别及林分断面积估测研究[J]. 马静怡,黄华国,黄侃,邢路.  北京林业大学学报. 2018(08)
[2]叶方向3维空间分布的地面激光雷达反演与分析[J]. 马利霞,郑光,何维,居为民,程亮.  遥感学报. 2015(04)



本文编号：2981612