郑似青,熊 伟,方陆明*,孙林豪,袁方星,郑辛煜

(1.浙江农林大学 信息工程学院，浙江 杭州 311300；2.浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室，浙江 杭州 311300；3.浙江省龙泉市林业局，浙江 丽水 323700；4.国家林业与草原局林业感知技术与智能装备重点实验室，浙江 杭州 311300)

立木的直接测量因子及其派生的因子称为基本测树因子[1-2]，胸径作为直接测量因子之一与冠幅、材积有着高度的相关性，并可用于估算立木的蓄积量、生物量等指标，也是评价立地质量与林木生长状况的重要依据[3]，立木测定工具及其计算模型是获取基本测树因子的基本途径[4]，因此探索立木胸径的精准测量计算模型有现实意义。目前，主要测量工具是围尺和卡尺[5-6]，二者在适用范围和测量方法上存在一定差异性[7-8]。

近年来，出现了一些新兴的胸径测量方法或技术：例如无人机遥感影像[9-11]、RD1000电子测树仪[12]、电子经纬仪[13]、超站仪[14]、地面激光扫描(Terrestrial laser scanning)[15-18]、近景摄影测量(Close-Range Photogrammetry)[19-20]和带有TOF(Time of Flight)摄像头的智能手机[21-24]等多种非接触测量技术与方法，但在实际应用中仍存在测量精度不高，或携带不便或数据处理复杂费时等诸多问题，且它们通常将树干截面当作标准圆模型来提取胸径，系统性的单立木胸径偏差会产生林分或区域蓄积量、生物量等指标的大偏差。通常“直径”一词意味着立木的胸高断面是标准圆形。然而，相关研究证明[25]，立木不同方向的直径生长速度有差异，标准的圆形是极其罕见的，胸高断面更像是一个封闭的凸体，椭圆形或超椭圆形更能精准地体现树干和年轮的外形和生长情况[26-27]，但需切开树干作为研究材料，且估算超椭圆参数的方法复杂，也不便于开展大规模的森林资源调查工作。……