郑莎莎，董品亮，王成，习晓环，吕毅斌

(1.昆明理工大学理学院,昆明 650500； 2.中国科学院遥感与数字地球研究所,北京 100094； 3.美国北德克萨斯大学地理系，丹顿 76203)

0 引言

树冠结构包括分枝结构、冠型以及树体的组成部分，能反映森林生态系统的生物物理过程，在林业方面有着重要意义[1]。国内外学者已对树冠结构进行了大量研究,如樊魏等[2]从泡桐树冠的生物量和叶面积等方面研究了其结构特征； 张海东等[3]通过对大青山油松人工林枝、叶分布和生长垂直变化的测定,研究了其树冠垂直结构特征。从研究方法上看，分形维数被许多学者用于描述树冠结构[4-7]； 但美国著名数学家Mandelbrot[8]指出分形维数存在一定局限性，分形维数相同的对象之间，空间结构表现形式会存在明显差异，故仅用分形维数这一指标不足以描述空间分布差异性，因此需要其他指标来区分不同对象。

1983年Mandelbrot首次提出空隙度“Lacunarity”的概念[8]，并将其用于描述物体结构的间歇或分形结构。目前，作为对象几何结构的间隙大小及其空间分布情况的技术指标被很多学者应用于衡量空间对象或空间形式描述大范围时空现象，它能直观地体现数据的空间分布特性。Plotnick等[9]指出空隙度是描述空间分布形式的一种多尺度分析方法，可用于二进制数据和三维以下的定量数据。由于激光雷达(LiDAR)点云数据可以获取地物高精度的垂直结构信息，能够表达复杂树冠的精细结构[10-16]，因此本文采用LiDAR点云数据来研究树冠结构。……