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方向自适应的星载光子计数激光测高植被冠层高度估算
被引量:
4
1
作者
王玥
李松
+2 位作者
田昕
张智宇
张文豪
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期363-371,共9页
星载光子计数激光测高系统具有较高的沿轨距离分辨率,能够探测得到植被冠层和地表的连续高程信息。然而星载植被点云的低点云密度和低信噪比,对植被相对冠层高度的估算方法提出了新的要求。本文提出了一种方向自适应的星载光子计数激光...
星载光子计数激光测高系统具有较高的沿轨距离分辨率,能够探测得到植被冠层和地表的连续高程信息。然而星载植被点云的低点云密度和低信噪比,对植被相对冠层高度的估算方法提出了新的要求。本文提出了一种方向自适应的星载光子计数激光测高植被点云冠高估算方法。首先通过寻找点云高程统计直方图中代表冠层和地面位置的极值进行粗去噪,大致得到信号高程所在的范围,并估算出冠层,地面和噪声点云的平均密度以及地表坡度。随后对粗去噪后的点云进行方向自适应的密度聚类精去噪,其邻域的方向为地表坡度,与密度有关的阈值均根据估算出的点云密度自适应的做出调整。在滤波后,结合点云的密度和高程百分比分别找出地面与树冠顶端的初始点,并通过三角网方法(TIN)扩展初始点以进行分类,最终确定地表与树冠顶端的高程。采用ATLAS星载激光测高仪的植被点云对算法进行了验证,结果表明算法能够正确估算植被冠高,十分适用于坡度较大和叶面积指数较低的地区,其中冠顶与地面的高程和机载LIDAR数据高程的决定系数R^2分别为0.99与0.77,均方根误差RMSE为0.28 m与2.6 m。
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关键词
星载光子计数激光测高
植被点云滤波
密度聚类
冠层高度估计
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职称材料
星载光子计数激光测高植被冠层高度误差分析
2
作者
王玥
王虹
+1 位作者
李松
周辉
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期223-229,共7页
通过建立植被的单光子探测模型,分析和计算了星载光子计数激光测高植被探测中,因单光子探测原理引起的植被冠层高度误差。实验表明,北方针叶林的星载光子计数测高中单次激光脉冲首次探测到的信号光子的平均高程低于LIDAR数据提供的DSM约...
通过建立植被的单光子探测模型,分析和计算了星载光子计数激光测高植被探测中,因单光子探测原理引起的植被冠层高度误差。实验表明,北方针叶林的星载光子计数测高中单次激光脉冲首次探测到的信号光子的平均高程低于LIDAR数据提供的DSM约2.435 m。仿真结果表明,提高发射脉冲能量,减小激光脉冲发散角有助于减小误差,而拥有更高郁闭度和叶面积指数的森林,其本身的探测误差也会相应减小。
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关键词
光子计数激光测高
冠层高度误差
植被冠层模型
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职称材料
题名
方向自适应的星载光子计数激光测高植被冠层高度估算
被引量:
4
1
作者
王玥
李松
田昕
张智宇
张文豪
机构
武汉大学
电子信息
学院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期363-371,共9页
基金
中央高校基本科研专项资金资助(2042018kf1009)。
文摘
星载光子计数激光测高系统具有较高的沿轨距离分辨率,能够探测得到植被冠层和地表的连续高程信息。然而星载植被点云的低点云密度和低信噪比,对植被相对冠层高度的估算方法提出了新的要求。本文提出了一种方向自适应的星载光子计数激光测高植被点云冠高估算方法。首先通过寻找点云高程统计直方图中代表冠层和地面位置的极值进行粗去噪,大致得到信号高程所在的范围,并估算出冠层,地面和噪声点云的平均密度以及地表坡度。随后对粗去噪后的点云进行方向自适应的密度聚类精去噪,其邻域的方向为地表坡度,与密度有关的阈值均根据估算出的点云密度自适应的做出调整。在滤波后,结合点云的密度和高程百分比分别找出地面与树冠顶端的初始点,并通过三角网方法(TIN)扩展初始点以进行分类,最终确定地表与树冠顶端的高程。采用ATLAS星载激光测高仪的植被点云对算法进行了验证,结果表明算法能够正确估算植被冠高,十分适用于坡度较大和叶面积指数较低的地区,其中冠顶与地面的高程和机载LIDAR数据高程的决定系数R^2分别为0.99与0.77,均方根误差RMSE为0.28 m与2.6 m。
关键词
星载光子计数激光测高
植被点云滤波
密度聚类
冠层高度估计
Keywords
space-borne photon counting laser altimetry
vegetation point clouds denosing
densitybased clustering
canopy height estimation
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
星载光子计数激光测高植被冠层高度误差分析
2
作者
王玥
王虹
李松
周辉
机构
武汉大学电子信息学院激光遥感与光电检测实验室
昆明理工
大学
理
学院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期223-229,共7页
基金
国家自然科学基金(41801261)
云南省人培项目(KKSY201907027)。
文摘
通过建立植被的单光子探测模型,分析和计算了星载光子计数激光测高植被探测中,因单光子探测原理引起的植被冠层高度误差。实验表明,北方针叶林的星载光子计数测高中单次激光脉冲首次探测到的信号光子的平均高程低于LIDAR数据提供的DSM约2.435 m。仿真结果表明,提高发射脉冲能量,减小激光脉冲发散角有助于减小误差,而拥有更高郁闭度和叶面积指数的森林,其本身的探测误差也会相应减小。
关键词
光子计数激光测高
冠层高度误差
植被冠层模型
Keywords
photon counting laser altimetry
error of estimated canopy height
photon counting detection model of vegetation
分类号
TH744.5 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
方向自适应的星载光子计数激光测高植被冠层高度估算
王玥
李松
田昕
张智宇
张文豪
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
下载PDF
职称材料
2
星载光子计数激光测高植被冠层高度误差分析
王玥
王虹
李松
周辉
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
已选择
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