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激光雷达协同多角度光学遥感数据反演树高 总被引：2，自引：1，他引：1
树高是森林资源管理领域的重要参数,获取准确、大范围、空间连续的树高信息对于森林资源监测、管理和碳
循环研究等都具有重要的意义。利用星载激光雷达ICESat/GLAS 波形数据,以大兴安岭塔河林业局营林区为研究
区,针对不同地形条件选择合适的算法提取出GLAS 光斑内的森林平均树高。联合GLAS 波形数据与多角度光学
遥感MISR/BRF 数据,应用随机森林机器学习算法获取塔河林场树高图,实现树高信息提取从点到面尺度上的扩
展。用实测样地数据进行检验,其结果为:R2 = 0.72,RMSE = 1.83 m,精度为85.22%。激光雷达数据和多角度光
学遥感影像协同,弥补了2 种数据各自的不足,为森林生物量以及碳储量的估算提供准确的基础数据。 相似文献
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为弥补小光斑激光雷达在林业研究中应用较少起步较晚,且研究结果精度不高的缺点,利用软件TerraScan及小光斑雷达数据自身的优点,对小兴安岭凉水地区的航拍数据进行了研究,并在此基础上估测了树高、胸径等林分参数及生物量,其精度均达到了90%以上,能够满足实际生产的需要。其中:树高的估测精度最高,为97%,表明小光斑激光雷达能够高效率、高精度地提供多种林分参数,可为林业生产及时准确地提供必要的数据支持。 相似文献
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本文介绍了ICESAT卫星的基本工作原理,对该卫星上的地学激光测高系统GLAS的测量原理和精度进行了分析,通过GLAS可获得冰原地形及其时变,同时也可对云及大气层的特征有更深入地了解.对GLAS的适用于冰原、冰面、陆地以及海面波形的算法进行了分析,简单介绍了对GLAS测高数据进行检核和校准,并对ICESAT数据在地学研究中的应用进行了探讨. 相似文献
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基于TLS数据的单木胸径和树高提取研究 总被引：5，自引：2，他引：3
利用TLS测量森林参数(树高、胸径和林分密度等)不仅节省人力,而且还能提高工作效率,目前已成为快速获取树木几何参数的有效方法之一。本文利用地基激光雷达数据,提出了一种半自动方式提取单木参数的方法。首先,利用发射脉冲与接收回波脉冲的形状偏差和强度对原始点云数据中的“飞点”和噪点进行滤除;然后,配准各站点云数据;接下来采用不同目标回波过滤方法滤除部分树叶点和其他非树干点;抽稀、合并各站点云数据,对合并后的点云数据水平分层并生成对应的灰度影像;对灰度影像采用Hough变换方法估测单木位置和胸径;对Hough变换检测层数较少的结果采用椭圆拟合方法重新检测;最后,结合Hough变换和椭圆拟合检测结果从点云数据中提取单木位置、胸径和树高。用小兴安岭凉水自然保护区的白桦天然次生林对算法进行了检验,5块多站扫描样地单木识别的平均精度为72.16%,将所提取的单木位置、胸径和树高与外业实际测量数据对比,结果一致性较高。5块多站扫描样地的胸径和树高均方根误差分别为2.38、2.55、3.58、2.21、1.92 cm和4.31、3.87、2.34、5.00、3.47 m。 相似文献
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基于无人机影像的天山云杉林树高提取及蓄积量的反演 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰西森林公园的天山云杉(Picea Schrenkiana var. tianshanica)为研究对象,无人机航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法提取无人机影像高程数据得到天山云杉树高,根据样地实测数据建立胸径树高模型,最终根据胸径树高模型反演天山云杉林林分蓄积量。【结果】利用无人机影像提取树高与实测树高存在显著正相关关系,提取平均精度为88.42%,建立天山云杉胸径-冠幅模型的相关系数为0.696,而胸径-树高模型的相关系数为0.730;验证胸径-树高模型,计算RMSE值为12.386,拟合效果显著。基于胸径-树高模型反演林分蓄积量精度为87.66%,与实测值比对,残差值大部分落在(-2,+2)残差区间。【结论】采用局部最大值算法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了无人机不能对胸径直接测量的缺陷,进而反演天山云杉林林分蓄积量。 相似文献
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针对机载激光雷达点云中基于栅格化的冠层高度模型(CHM)所导致的原始点云数据丢失问题,提出了一种应用高斯模型聚类的单木信息提取方法。采用形态学开运算和高斯平滑方法形成高斯冠层最大模型(GCMM)能减少无关局部最大值对单木分割的影响,利用局部最大值法初步探测树冠顶点,通过最速下降法建立混合高斯模型得到树木位置和冠幅。利用聚类分析划分临近点云归属,进而实现单木参数准确提取,并提取单木最高点为树高。将点云分割方法应用于美国蓝岭地区6块圆形针叶林样地(r=30 m)。结果表明:单木分割F为0.89,正确分割单木树高提取精度95%,冠幅提取精度91%。结合实测数据对提取到的树高和冠幅进行相关性分析,树高R2=0.92,平均误差为-0.83 m;冠幅R2=0.84,平均误差为-0.42 m。相比于分水岭算法,高斯模型聚类方法F提高了11.2%,正确分割单木树高及冠幅提取精度提高了5.5%、5.8%,树高R2提高0.08,平均误差减少0.58 m;冠幅R2提高0.11,平均误差减少0.63 m。 相似文献
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森林冠层的三维重建研究能够更加直观反映森林空间结构,提高森林参数的测量精度。目前小光斑激光雷达已经广泛应用于林业研究中。为建立落叶松树冠三维形状模型,以长春净月潭实验区落叶松机载LiDAR(LiDAR,Light Detection And Ranging)数据为基础,采用K-means算法提取建模参数。该算法以单木树冠顶点作为初始聚类中心,经过4次迭代估测出单木树高和单木树冠直径,通过与试验区的单木实测数据对比,进行相关性分析,得到估测树高和估测树冠与实测数据相关系数分别为0.892 4和0.769 0,经过验证,估测树高和估测树冠的精度为94.06%和82.21%。利用激光雷达提取出的单木坐标、树高、树冠和冠基高采用旋转抛物线方法重建森林尺度三维模型呈现森林结构。 相似文献
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【目的】研究提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,获得便捷、快速提取森林蓄积信息的技术方法,为研究山地天然林精准监测与评价提供技术途径。【方法】以新疆天山中部北坡天格尔森林公园天山云杉(Picea Schrenkiana var.tianshanica)为研究对象,机载激光雷达航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法对激光雷达影像高程数据进行提取获得天山云杉树高,根据样地实测数据构建胸径-树高模型,并根据胸径-树高模型天山云杉林林分蓄积量进行反演。【结果】激光雷达影像分辨率较高,经过点云分类后,采用克里金插值法提取的树高平均精度可达89.64%,幂函数曲线模型拟合度最高,R2为0.908,结合二元材积公式,基于激光雷达影像估测蓄积量与样地实测蓄积量对比,精度达到87.43%。【结论】采用克里金插值法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了激光雷达不能对胸径直接测量的缺陷,反演天山云杉林林分蓄积量,该模型可满足对新疆山地天然林数字经营管理的标准。 相似文献
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运用激光雷达数据的单木树冠提取算法对帽儿山林场单木参数估测的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
选取黑龙江省尚志市帽儿山实验林场的10块高郁闭度的天然次生林样地为研究对象,利用激光雷达数据构建的冠层高度模型(CHM),分别使用分水岭分割算法、区域生长法和区域的分层横截面分析(RHCSA)3种方法提取单木位置、树高和冠幅信息。利用手动勾绘的单木树顶和树冠作为参考数据进行精度检验(包括单木树冠提取精度和单木参数估测精度检验),探索不同单木提取算法估测单木参数的可行性。结果表明:RHCSA算法对单木树冠提取的总体精度为83.64%,区域生长算法总体精度为75.19%,分水岭算法总体精度为68.65%;对于单木参数估测,区域生长法与分水岭算法的单木定位精度高(R_(MSE)为1.12 m),RHCSA算法得到最高的树高与冠幅提取精度高(R_(MSE)分别为0.62、1.11 m)。因此,RHCSA算法更适用于帽儿山林场单木树冠提取与单木参数的估测。 相似文献
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基于机载激光雷达的寒温带典型森林高度制图研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以内蒙古根河市潮查林场境内的寒温带兴安落叶松原始林及其次生林为研究对象,利用机载激光雷达点云数据与地面调查的66个样地数据,采用不同算法计算样地实测树高(Lorey's高、冠幅面积加权树高和算术平均高)分别与基于双正切角树冠识别算法获取的LiDAR估测高(冠幅面积加权树高、算术平均高)和基于点云提取的百分位高构建树高回归模型(冠幅面积加权树高模型、算术平均树高模型和LiDAR百分位树高模型)。对比不同树高模型的训练精度与估测精度的差异,探讨双正切角树冠识别算法对本研究区的适用性;同时了解冠幅面积加权的样地实测树高与Lorey's高对林分平均高代表性的差异,确定最优解释变量,筛选最优树高模型,计算研究区森林高度空间分布图,为后续生物量和碳储量研究提供参考数据。结果表明:样地冠幅面积加权树高的模型训练精度和估测精度与Lorey's高的结果一致性较好,略低于Lorey's高的估测结果。LiDAR百分位树高模型中的50%分位高与样地实测树高相关性显著且回归模型拟合效果较好,其中,以Lorey's高为样地实测树高时模型的R2=0.869、RMSE=1.366m;以冠幅面积加权树高为样地实测树高时模型的R2=0.839、RMSE=1.392m;Lorey's高的50%分位高模型的估测精度最高,各独立验证样本点估测精度均高于85%,平均估测精度为94.73%,最高估测精度可达99.78%,其中混交林平均估测精度(96.72%)高于针叶林的平均估测精度(93.58%)。因此,选择Lorey's高的50%分位高模型计算研究区的森林高度空间分布。 相似文献
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探究大兴安岭北部群落结构及植物多样性有助于了解当地森林稳定性，对该地区兴安落叶松林树种结构调整及科学经营提供理论依据。以大兴安岭北部过伐林与原始林为研究对象，分析过伐林与原始林不同的植物多样性特征及群落构建机制。结果表明:1）大兴安岭北部的过伐林共有20科31属36种植物，原始林共16科24属27种植物，过伐林的植物物种数量高于原始林。Shannon-Wiener多样性及Margalef丰富度指数原始林多于过伐林，Pielou均匀度和Simpson优势度在过伐林和原始林表现基本一致。2）大兴安岭北部过伐林在群落构建过程中环境过滤起主导作用，原始林研究区域内各物种在初期经历了环境过滤,后期经历了负密度制约。大兴安岭北部原始林的植物多样性和群落构建在目前的环境背景下随时间逐步趋于单一化，应对该群落进行适当采伐来引进聚集度高（同一属）的植物以增加群落的稳定性，采伐原始林胸径和冠幅较大的老龄化乔木来调节林木间的关系及改变群落的动态变化。 相似文献
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2009-2010年,在黑龙江省的东北林蛙主要分布地区东南山地的亚布力地区、小兴安岭南部兴隆地区和小兴安岭北部乌伊岭地区对东北林蛙的生长与繁殖参数进行了研究.结果表明:黑龙江省3个地区各年龄的雌蛙繁殖度差异显著,随年龄增长繁殖度差异增加.雌蛙体质量的变化对繁殖产生显著影响:①亚布力、兴隆、乌伊岭3个地区雌蛙的繁殖度分别... 相似文献
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大兴安岭地区锈菌初步名录 总被引：3，自引：0，他引：3
报道了我国东北大兴安岭地区的锈菌计14属81种，这是一个初步的名录，列出了锈菌种名、寄主植物、采集地点及标本号（馆藏号）。标本保存在中国科学院菌物标本馆（HMAS）。 相似文献
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结合秦岭林区林分特点,看修枝能否提升以防护性能为主的秦岭林区森林的防护能力提升、改善林木干形、增强天然更新能力等,得出秦岭林区森林抚育根本就不需要修枝的结论。 相似文献
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甘肃小陇山森林生物量研究 总被引：25，自引：3，他引：25
为准确估计甘肃小陇山林区的碳库大小及碳汇功能,根据1 259块标准地和836株标准木资料,建立了锐齿栎等8种树种的各器官生物量回归方程,对小陇山不同林分的生物量进行了测定和研究.结果表明:小陇山林区锐齿栎、油松、栓皮栎、杨桦、落叶松、华山松、云冷杉、其他硬阔混交林等8类林分生物量依次为:84.047 2、 62.442 4、 81.774 7、 77.436 7、 68.998 2、 70.069 5、 96.486 5、 98.723 5 t/hm2; 各树种的单木生物量与胸径和树高之间均存在着紧密的相关关系;各种林分乔木层生物量与林分蓄积量,与林分平均胸径、平均树高及密度之间相关关系紧密. 相似文献
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利用大兴安岭地区近30年（1971~2000年）的气象观测资料,分析了该区气温、降水量等的时空变化特征及其与全球气温变化的关系。结果表明,大兴安岭地区的气温变化与全球平均气温升高存在一定的对应关系,年均降水量随全球气温升高呈增加趋势。1988~2000年间降水量增加最为明显。该区降水主要集中在7~8月;近30年来,日照时数无明显变化。 相似文献
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依托内蒙古大兴安岭生态站,采用点格局分析法,对比分析兴安落叶松白桦、山杨白桦、白桦兴安落叶松3种典型混交林内不同树种及不同径级倒木分布格局。结果表明:(1)兴安落叶松白桦与白桦兴安落叶松混交林内倒木分布格局均呈显著聚集分布,山杨白桦混交林内倒木分布格局整体表现为随机分布;(2)3种混交林内兴安落叶松树种倒木均趋于随机分布,而白桦和山杨倒木以聚集分布为主,其中,白桦与兴安落叶松树种在白桦兴安落叶松混交林内1~23m分析尺度呈显著性负相关,在兴安落叶松白桦混交林内无显著关系,山杨与白桦树种在1~7m分析尺度存在较强烈的竞争,其余尺度无显著关系;(3)3种典型混交林内不同径级倒木分布格局均不同,大径级倒木以随机分布为主,中小径级倒木均为显著聚集分布,其中,大径级对中小径级倒木、中径级对小径级倒木均在小分析尺度存在较强烈的竞争。 相似文献