邱 琴,张文革,王 蕾,曹姗姗,孙 伟,

(1.新疆农业大学 计算机与信息工程学院,乌鲁木齐 830052；2.新疆天山西部国有林管理局,新疆 伊宁 835000；3.新疆林业科学院现代林业研究所,乌鲁木齐 830052；4.中国农业科学院农业信息研究所,北京 100081)

0 引言

在森林资源数量、质量及健康状况等方面的调查、监测与研究过程中,单木胸径、树高和冠幅等测树因子的获取至关重要,可为林地密度估计、生物量及碳储量估算、林地变化趋势分析、森林生长与收获预估等方面提供切实有效的科学依据[1-3]。传统的单木因子获取以野外调查和地面实测为主,费时耗力、自动化程度不高、效率较低,难以实现大尺度的森林结构参数连续性监测[4-5]。如何快速、精准、无损、低成本获取森林单木因子数据,对森林资源高效管理和科学决策具有重要的现实意义。

近10多年来,国内外许多学者开展了机载激光雷达系统单木因子估测的研究,进而估算了森林单木或样地尺度生物量[6-8]。与传统地面调查方法相比,不仅显著提高了单木因子估测精度,还减少了工作量、降低了劳动强度、有效提升了工作效率。Brolly等[9]通过三维激光扫描技术预测单木结构参数,建立DTM、树冠表面模型和树干模型,然后从模型中获得测树因子,通过精度分析发现,利用该方法测得的数据与传统方法的精度一致；Wallace等[10]使用无人机携带激光雷达通过对研究区内单株树木的识别,获取树木的位置、高度、冠幅等数据,利用激光点云估测样方尺度和单木尺度上的森林调查指标,得到了较高精度的调查结果；……