基于机载激光雷达测量的森林资源调查因子联立估计研究
发布时间：2022-01-14 23:38
人类对森林的关注正随着时代的发展日益提高,激光雷达技术的应用为森林空间信息获取提供了新的技术支持,其鲜明的数据特点和海量数据的获取也为实际应用提供了巨大的应用潜力。本文围绕着使用机载LIDAR数据获取森林资源调查因子这一主题展开研究,以促进激光雷达技术在林业领域的深入发展与应用。以甘肃大野口生态定位站青海云杉水源涵养林为研究对象,在获取机载LIDAR数据、实测地面定位数据和实测样地林木数据的基础上,首先进行了激光数据的DEM滤波工作,其次通过机载LIDAR数据反演出部分测树因子（单木树高、冠幅、株数）,最后用LIDAR数据和反演的测树因子构造变量,通过建立多元线性回归模型及联立方程组应用对森林参数进行了再估计,这充分体现了LIDAR数据总体对森林参数的应用能力。研究结果表明,LIDAR数据对生物量、株数、断面积平均直径、树高、冠幅这些主要森林参数估计模型的确定系数达到了0.829、0.837、0.866、0.897、0.886。主要研究内容和结论有:1、提出了判别分析求取DEM的思路和方法本文以包含林地和空地的补充样地为起点,通过对激光点云单次和多次回波数据的三维空间坐标分布、反射强度...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
概要路线
随后伴随着相关技术研究的不断成熟，机载激光雷达技术得到了蓬勃的发展和应用，目前，生产机载激光雷达测量系统的厂商已经很多，典型的有美国 Leica 公司、德国 IGI 公司和 TopoSys 公司、奥地利的 Riegl 公司、加拿大 Optech 公司、瑞典的 TopEye公司等生产的多种实用系统。并且大量的作业实践表明，机载激光雷达探测是一种经济实用的有效技术手段。激光雷达的硬件研究制造在我国已经起步，对其应用的研究更紧追国际前沿。中国科学院遥感应用研究所李树楷教授等研制的机载激光扫描测距-成像系统于 1996 年完成原理样机的研制。自从 2004 年以后，我国国内先后有多家企业购买了国外不同商用激光雷达测量设备，并生产了大量的原始激光点云数据和影像数据（如图 2-1），针对实际应用做出了各种探索。
2.2 机载 LIDAR 系统的基本原理2.2.1 LIDAR 系统组成一个典型机载激光雷达测量系统的组成单元如图 2-2 所示（Wehr，et al，1999），其作过程实际上就是不断发射出激光脉冲并接收反射回波的过程，系统有三个最基本的成单元，激光扫描器、全球定位单元 GPS 和惯性导航单元 INS。激光扫描器发射出激脉冲落在物体表面产生反射回波被记录后，系统准确的测量出其激光脉冲从发射到返被接收的传播时间间隔，基于已知的光速来得知其相对物体表面的距离，然后结合由PS 测量的激光器本身的位置信息和由 INS 测量的激光器本身姿态角度信息，从而准确计算出物体表面回波点的三维坐标。 尹艳豹：基于机载激光雷达测量的森林资源调查因子联立估计研究 D049-
【参考文献】：
期刊论文
[1]机载LiDAR数据滤波方法评述[J]. 黄先锋,李卉,王潇,张帆. 测绘学报. 2009(05)
[2]机载LIDAR数据处理及其应用综述[J]. 张玉方,程新文,欧阳平,王冬梅,熊娜. 工程地球物理学报. 2008(01)
[3]机载激光雷达（LiDAR）数据在森林资源调查中的应用综述[J]. 赵峰,李增元,王韵晟,庞勇. 遥感信息. 2008(01)
[4]建立在固定样地上的林分生长线性联立方程组模型研究[J]. 郎璞玫. 北京林业大学学报. 2007(01)
[5]利用机载LIDAR双次回波高程之差分类激光脚点[J]. 张小红. 测绘科学. 2006(04)
[6]利用激光雷达和多角度频谱成像仪数据估测森林垂直参数(英文)[J]. Ranson K J,张钟军. 遥感学报. 2006(04)
[7]林木空间格局对大光斑激光雷达波形的影响模拟[J]. 庞勇,孙国清,李增元. 遥感学报. 2006(01)
[8]激光雷达数据特点[J]. 梁欣廉,张继贤,李海涛,闫平. 遥感信息. 2005(03)
[9]激光雷达技术及其在林业上的应用[J]. 庞勇,李增元,陈尔学,孙国清. 林业科学. 2005(03)
[10]森林生态效益的线性联立方程组模型的研究[J]. 郎奎建. 应用生态学报. 2004(08)
博士论文
[1]机载激光雷达森林参数估测方法研究[D]. 刘清旺.中国林业科学研究院 2009
[2]机载激光雷达数据和数码相机影像林木参数提取研究[D]. 赵峰.中国林业科学研究院 2007
[3]北京市多尺度森林覆盖信息的提取与分析[D]. 杨伯钢.北京林业大学 2006
本文编号：3589444
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
概要路线
随后伴随着相关技术研究的不断成熟，机载激光雷达技术得到了蓬勃的发展和应用，目前，生产机载激光雷达测量系统的厂商已经很多，典型的有美国 Leica 公司、德国 IGI 公司和 TopoSys 公司、奥地利的 Riegl 公司、加拿大 Optech 公司、瑞典的 TopEye公司等生产的多种实用系统。并且大量的作业实践表明，机载激光雷达探测是一种经济实用的有效技术手段。激光雷达的硬件研究制造在我国已经起步，对其应用的研究更紧追国际前沿。中国科学院遥感应用研究所李树楷教授等研制的机载激光扫描测距-成像系统于 1996 年完成原理样机的研制。自从 2004 年以后，我国国内先后有多家企业购买了国外不同商用激光雷达测量设备，并生产了大量的原始激光点云数据和影像数据（如图 2-1），针对实际应用做出了各种探索。
2.2 机载 LIDAR 系统的基本原理2.2.1 LIDAR 系统组成一个典型机载激光雷达测量系统的组成单元如图 2-2 所示（Wehr，et al，1999），其作过程实际上就是不断发射出激光脉冲并接收反射回波的过程，系统有三个最基本的成单元，激光扫描器、全球定位单元 GPS 和惯性导航单元 INS。激光扫描器发射出激脉冲落在物体表面产生反射回波被记录后，系统准确的测量出其激光脉冲从发射到返被接收的传播时间间隔，基于已知的光速来得知其相对物体表面的距离，然后结合由PS 测量的激光器本身的位置信息和由 INS 测量的激光器本身姿态角度信息，从而准确计算出物体表面回波点的三维坐标。 尹艳豹：基于机载激光雷达测量的森林资源调查因子联立估计研究 D049-
【参考文献】：
期刊论文
[1]机载LiDAR数据滤波方法评述[J]. 黄先锋,李卉,王潇,张帆. 测绘学报. 2009(05)
[2]机载LIDAR数据处理及其应用综述[J]. 张玉方,程新文,欧阳平,王冬梅,熊娜. 工程地球物理学报. 2008(01)
[3]机载激光雷达（LiDAR）数据在森林资源调查中的应用综述[J]. 赵峰,李增元,王韵晟,庞勇. 遥感信息. 2008(01)
[4]建立在固定样地上的林分生长线性联立方程组模型研究[J]. 郎璞玫. 北京林业大学学报. 2007(01)
[5]利用机载LIDAR双次回波高程之差分类激光脚点[J]. 张小红. 测绘科学. 2006(04)
[6]利用激光雷达和多角度频谱成像仪数据估测森林垂直参数(英文)[J]. Ranson K J,张钟军. 遥感学报. 2006(04)
[7]林木空间格局对大光斑激光雷达波形的影响模拟[J]. 庞勇,孙国清,李增元. 遥感学报. 2006(01)
[8]激光雷达数据特点[J]. 梁欣廉,张继贤,李海涛,闫平. 遥感信息. 2005(03)
[9]激光雷达技术及其在林业上的应用[J]. 庞勇,李增元,陈尔学,孙国清. 林业科学. 2005(03)
[10]森林生态效益的线性联立方程组模型的研究[J]. 郎奎建. 应用生态学报. 2004(08)
博士论文
[1]机载激光雷达森林参数估测方法研究[D]. 刘清旺.中国林业科学研究院 2009
[2]机载激光雷达数据和数码相机影像林木参数提取研究[D]. 赵峰.中国林业科学研究院 2007
[3]北京市多尺度森林覆盖信息的提取与分析[D]. 杨伯钢.北京林业大学 2006
本文编号：3589444
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