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应用激光2025年第05期:基于手持激光点云数据的园林树木参数关系模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭泽宇;唐丽玉;陈季委;

单位:福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室;福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心;数字中国研究院(福建);

摘要:城市园林树木的结构参数是研究其表型学、生态功能和景观功能的重要信息,要获取立木的多个结构参数,测量成本较高。通过建立树木参数间关系,利用某一参数可以预估另外参数,降低成本。以福州市仓山区金山公园美丽异木棉为研究对象,利用便携式手持激光雷达扫描系统,获取高精度的树木结构三维点云数据,经过点云预处理,分割出目标对象的点云,然后采用人机交互方式提取树高、胸径、冠幅和枝下高。通过皮尔逊方法分析,胸径与树高和冠幅间相关性显著。利用这些数据,采用线性函数、对数函数、指数函数、幂函数、二项式函数、三项式函数分别拟合胸径与树高、冠幅的关系模型,根据拟合函数的样本统计量和一致性检验值选择其中最符合预期的函数模型并采用精度检验方法评价该模型的泛化能力。研究结果为:最优树高-胸径模型为H=8.665 36e~(0.013 13)~D;最优冠幅-胸径为C_W=-38.650 76+4.358 06D-0.127 89D~2+0.001 24D~3。

关键词:城市园林树木;;激光点云;;植物参数;;美丽异木棉

基金资助:国家自然科学基金项目(41971344)