精準林業監測系統的設計與開發

王婷 張稷 張蓮 張一茹 李達

摘 要：采用三維激光掃描系統進行精準林業監測，通過配套軟件對冠下徑、冠下高、冠長、胸徑、任意處直徑等林木測量參數進行測量，編程實現樹冠體積和表面積、樹干材積監測計算，對于精準林業監測具有重要參考意義。

關鍵詞：三維激光掃描;點云;精準林業監測

1精準林業監測系統設計

本文主要研究應用三維激光掃描系統實現精準林業監測，技術路線如下：三維激光掃描系統設站、分站掃描目標樹;進行點云匹配、剔除干擾點;利用三維激光掃描儀配套軟件直接測量樹高、樹干直徑和樹冠冠長、冠幅、冠下徑等測樹參數;編程實現樹干體積、樹冠體積與表面積的自動監測計算。

2 樹高、冠長、冠下高、冠下徑、胸徑、任意處直徑等參數的監測

應用三維激光掃描系統掃描結束后，采用配套軟件經過匹配的點云有很多干擾點，在對照草圖的基礎上剔除干擾點，得到樹木點云數據。得到的樹木點云圖為儀器本身坐標系，需要轉化為適合用戶的用戶坐標系。轉化的方法為：應用配套軟件在選圖模式中在點云圖上沿著樹干選擇三個點，然后建立用戶坐標系，并且保存。要進行胸徑，任意處直徑，樹高，冠長，冠幅，冠下高，冠下徑等數據測量需要設立參考平面，參考平面為與樹干相切的平面，它的原點在用戶坐標系的原點，長度可以根據樹高來設定。在參考平面上沿著樹干繪制三維多斷線，根據樹高設置向上的距離。……