基于单站地面激光雷达数据的自适应胸径估计方法

为了自动化地、准确地从单站地面激光雷达(TLS)数据中提取一定范围内的树木胸径,提出一种基于点云切片的圆形-椭圆自适应胸径(DBH)估计方法。对林地点云数据在胸高位置进行切片,然后对胸高切片点云进行聚类,利用圆形-椭圆自适应拟合方法对聚类结果进行树干点判别,符合圆形分布的树干点集直接用于计算树木胸径,符合椭圆分布的树干点集进行胸高位置校正之后再进行胸径计算。利用TLS在北京市东升郊野公园的人工柳树林进行样地点云数据采集,验证圆形-椭圆自适应胸径估计方法,并与单纯圆形拟合方法对比。结果显示,在扫描距离为26m的样地范围内,树木胸径估计均方根误差为1.1cm,在扫描距离为56m的样地范围内,树木胸径估计均方根误差为1.99cm,判别为椭圆分布的树木胸径估计结果平均误差比单纯圆形拟合结果降低4.7%。该方法可以快速有效地进行自适应胸径估计。