林业科学

作者：霍朗宁,张晓丽*

单位：北京林业大学精准林业北京市重点实验室 北京 100083

关键词：机载LiDAR,单木分割,提取有效性,林分结构

基金：国家重点研发计划(2017YFD0600902)

目的: 针对已有三维点云数据单木分割方法提取下层林木困难、准确提取林木数量占总体比例偏低导致提取工作有效性不高、提取效果受点云密度和林分结构复杂程度影响等问题，改进单木提取策略和算法，为LiDAR单木提取技术向生产实践应用转化提供支撑。方法: 以机载LiDAR点云数据为基础，提出一种基于分层聚类的三维立体单木分割方法，并对点云分层、分割、单木匹配等环节进行算法改进，实现空间异质性较高林分的单木分割和信息提取。结果: 改进后的算法可在高密度、高空间异质性林分中进行单木分割和信息提取，并能更合理地与地面实测林木信息匹配，可匹配的林木比例最高达88.70%，单木树高、林分平均高精度最高分别达92.38%、99.84%，树高基尼指数、树高变异系数精度最高达89.65%。结论: 通过多水平分层和纵向聚类融合，可提升对于林下层尤其是更新层林木的提取能力；构建提取有效性指标，更加关注成果的适用性；评价指标中加入空间结构精确度指标，可充分发挥LiDAR对空间结构的反演能力。

来源：2021年第1期

《林业科学》期刊编辑部

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