基于地面激光雷达的中国南方城市绿化树种碳储量测算及研究

发布时间：2023-03-12 01:44

　　城市森林是森林碳库的重要组成部分,开展城市绿化树种碳储量的无损测算及相关研究对于评估城市森林的碳汇功能具有重要意义。为研究基于地面激光雷达(TLS)的城市绿化树种碳储量的测算并对现有的立木体积模型和碳储量模型的测算精度进行评估,本研究利用TLS采集30株无患子和银杏的点云数据,利用高枝剪和取芯器分别采集样木的枝叶样本和树干钻芯样本,并基于TLS测算不同区分段长度下的树干材积及碳储量;测算不同像元大小下的树叶体积及碳储量;测算不同方法下的BEF,并对测算结果进行对比分析并与现有的体积及碳储量模型的测算结果进行比较,结果表明:1)基于TLS采集的点云数据具有高度还原性和真实性,可提取得到高精度的测树因子;2)不同区分段长度对树干材积的测算精度并没有显著影响(P>0.05),但是小于等于0.5 m的区分段长度能测算得到更为稳定精确的树干材积和碳储量;3)在低分辨率下,当体像元边长为立木冠幅的1/50到1/100时可测算得到高精度的树叶碳储量数据;4)总体而言,不同城市绿化树种与野外林分均存在明显差异。现有模型在测算城市绿化树种的材积、冠层体积及碳储量时均存在一定程度的欠缺。5)城市绿化...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 城市植被碳储量研究综述
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
        1.2.3 城市植被碳储量测算方法研究进展
    1.3 地面激光雷达技术在林业调查中的应用研究进展
        1.3.1 基于TLS的树木三维可视化建模
        1.3.2 基于TLS的基本测树因子测算
        1.3.3 基于TLS的冠层因子测算
        1.3.4 基于TLS的树种分类
        1.3.5 森林点云分类
    1.4 本研究的问题,目的及意义
2 研究方法和数据分析
    2.1 研究区概况
    2.2 研究对象及内容
    2.3 技术路线
    2.4 TLS介绍
        2.4.1 TLS扫描原理
        2.4.2 点云数据采集方法
    2.5 外业数据采集
        2.5.1 单立木点云数据采集
        2.5.2 立木各器官样本采集
    2.6 点云数据预处理及基本测树因子的提取
    2.7 基于点云数据的立木各器官体积及碳储量测算方法
        2.7.1 基于点云数据的树干材积及碳储量测算方法
        2.7.2 基于点云数据的树枝体积及碳储量测算方法
        2.7.3 基于点云数据的树叶体积及碳储量测算方法
        2.7.4 BEF测算方法
        2.7.5 树干材积及冠层体积模型值测算方法
        2.7.6 各器官碳储量模型值测算方法
    2.8 统计分析
3 基于TLS树干材积及碳储量的无损测算研究
    3.1 基本测树因子的提取及分析
    3.2 不同区分段长度对材积测算的影响分析
    3.3 立木材积、碳储量不同测算方法比较
    3.4 树干材积及碳储量测算精度随立木生长变化研究
    3.5 讨论
    3.6 本章小结
4 基于TLS的冠层及整体碳储量无损测算研究
    4.1 基于TLS的树叶有效体积及碳储量测算
    4.2 不同方法测算的冠层体积及碳储量比较
    4.3 不同方法测算立木各器官及整体碳储量比较
    4.4 模型测算立木各器官及整体碳储量精度随径阶的变化
    4.5 讨论
    4.6 本章小结
5 基于TLS的BEF无损测算研究
    5.1 基于不同方法测算的BEF比较
    5.2 基于不同BEF测算的立木碳储量比较
    5.3 BEF随径阶的变化研究
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
6 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 讨论
        6.2.1 创新点
        6.2.2 存在的不足
        6.2.3 精度的评估
    6.3 展望
参考文献
个人简介
致谢



本文编号：3760682