基于激光点云数据的森林单木位置提取研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.01.016

林业资源管理 ›› 2023›› Issue (1): 133-140.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.01.016

基于激光点云数据的森林单木位置提取研究

曹庆安¹(), 左勇², 何原荣³(), 冷鹏¹^,²

1.江西省核工业地质调查院,南昌 330038
2.福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室,福州 350116
3.厦门理工学院数字福建自然灾害监测大数据研究所,福建厦门 361024

收稿日期:2022-11-26 修回日期:2023-02-17 出版日期:2023-02-28 发布日期:2023-05-05
通讯作者: 何原荣(1977-),男,福建厦门人,教授,主要从事遥感、激光雷达数据处理等工作。Email:heyuanrong@126.com
作者简介:曹庆安(1984-),男,安徽怀宁人,高级工程师,主要从事遥感、地理信息及相关数据处理等工作。Email:61469032@qq.com
基金资助:
江西省重点研发计划(20201BBG71001);宁夏回族自治区重点研发计划项目(2021BEG03001);江西省地质局科技研究项目(2022JXDZKJKJ07)

Location Extraction of Single Tree in Forest Based on Laser Point Cloud Data

CAO Qingan¹(), ZUO Yong², HE Yuanrong³(), LENG Peng¹^,²

1. Jiangxi Nuclear Industry Geological Survey Institute,Nanchang 330038,China
2. Key Laboratory of Spatial Data Mining and Information Sharing of Ministry of Education,Fuzhou University,Fuzhou 350116,China
3. Big Data Institute of Digital Natural Disaster Monitoring in Fujian,Xiamen University of Technology,Xiamen,Fujian 361024,China

Received:2022-11-26 Revised:2023-02-17 Online:2023-02-28 Published:2023-05-05

摘要/Abstract

摘要：

以河北塞罕坝林场落叶松林地为研究对象,通过选取样地布设水泥桩和反射片,针对森林单木提取精度不高等问题,开展基于激光点云数据的森林单木位置提取方法研究,为森林资源调查的单木定位和数量统计提供参考。通过将采集的森林地面点云数据,采用反射片模式与各个测站点云数据进行配准,提出一种改进的体素空间邻域和RANSAC圆柱拟合方法,分3种不同大小的样地进行单木位置提取实验,结果表明,该方法的单木位置提取效果较好,提取精度均在93%以上。

关键词: 激光点云, 单木位置提取, RANSAC圆柱拟合, 落叶松

Abstract:

This paper took the larch forest land of Saihanba Forest Farm in Hebei Province as the research object.Through setting cement piles and reflective sheets in the selected sampling sites,aiming at the low precision of forest single tree extraction,this paper conducted the research on the method of extracting the location of forest single tree based on laser point cloud data,which provided a reference for the location and quantity statistics of single tree in forest resource survey.Through the registration of the collected forest ground point cloud data with the cloud data of each survey site using the reflector model,an improved voxel space neighborhood and RANSAC cylinder fitting method was proposed to extract the single tree position from three different size sample plots.The results showed that the single tree position extraction effect of this method was good,and the extraction accuracy was more than 93%.

Key words: laser point cloud, single tree position extraction, RANSAC cylinder fitting, larch

中图分类号:

TP75

曹庆安, 左勇, 何原荣, 冷鹏. 基于激光点云数据的森林单木位置提取研究[J]. 林业资源管理, 2023,(1): 133-140.

CAO Qingan, ZUO Yong, HE Yuanrong, LENG Peng. Location Extraction of Single Tree in Forest Based on Laser Point Cloud Data[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2023,(1): 133-140.

图/表 13

图1

图2

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表1

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表2

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参考文献 21

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样方大小	实际单木数量/ 株	实验识别数量/ 株	识别率/ %
10m×10m	18	18	100.0
25m×25m	36	38	94.4

分块	实测数量/株	估计数量/株	精度/%
1	125	131	95.2
2	110	117	93.6
3	130	136	95.4
4	108	115	93.5
总	473	499	94.5

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Location Extraction of Single Tree in Forest Based on Laser Point Cloud Data

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