机载激光雷达森林冠层高度模型凹坑去除方法

被引：15

作者：

段祝庚 ^{[1
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曾源 ^{[2
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赵旦 ^{[2
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吴炳方 ^{[1
,2
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赵玉金 ^{[2
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朱建军 ^{[1
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机构：

[1] 中南大学地球科学与信息物理学院

[2] 中国科学院遥感与数字地球研究所,数字地球重点实验室

[3] 中南林业科技大学理学院

来源：

农业工程学报 | 2014年 / 30卷 / 21期

关键词：

林业; 遥测技术; 模型; 激光雷达; 凹坑;

D O I：

暂无

中图分类号：

S758.5 [林分测定];

学科分类号：

摘要：

从机载激光雷达(light detection and ranging,Li DAR)获取的森林冠层高度模型(canopy height model,CHM)是森林参数反演的关键模型,但CHM上存在高度不自然、突变的凹坑,影响森林参数的提取。为了精确地提取森林参数,需对CHM凹坑进行去除。该文提出了基于反距离权重插值法(inverse distance weighted,IDW)插值的分层高度最大值法进行CHM凹坑去除。通过提取大于一定高度阈值的首次回波点云数据子集,利用IDW插值得到分层首次回波CHM,并对各层CHM取同像元最大值进行融合得到去除凹坑的CHM。IDW插值搜索半径一般设为原始点云间隔的1～1.5倍。对针叶林、阔叶林、针阔混交林3种森林类型的样方数据进行了试验,该文算法生成的CHM与所有首次回波点按IDW插值生成的CHM0差值图像像元平均值分别为3.31、4.20、5.88 m;差值图像像元最大值分别为12.97、14.99、29.00 m,与样方实测树高及归一化点云高度最大值十分接近。通过CHM0、CHM及原始点云剖面对比分析、样方点云抽稀试验,及与平滑滤波算法对比分析,结果显示,该文算法能有效去除CHM凹坑,同时保留冠层边界及森林间隙,CHM能准确地表达森林冠层形态,且对不同森林类型具有普适性,对点云密度具有适应性,CHM凹坑去除效果优于中值滤波、均值滤波及高斯滤波等平滑滤波算法。去除凹坑的CHM有利于后续森林参数的提取,提高森林参数反演精度。

引用

页码：209 / 217

页数：9

共 19 条

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