LIDAR在林业测量中的应用与研究

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1、LIDAR在林业测量中的应用与研究刘达殷建良S熊康军'（1.JB龙江第二测绘工程院•加龙江哈尔滨150086;2・加庆金地房地产土地资产冇限公司•啦庆630015）摘要:LIDAR测量是近年来出现的一种新的测量模式，本文主要介绍了该技术相对于目前林业测童常用的航空摄够测量技术的优越性，以及其在林业测量中的应用前景。关键词：L1DER；林业测量；DEM中图分类号:P25;S75文献标识码：B文章编号：1672-5867（2008）01-0115-02TheApplicationandResearchofLIDARinForestrySurveyingLIUDafYINJian-lian

2、gtXIONGKang-jun(LTheSecondHeilongjiangSurveyingandMappingEngineeringInstitutetHarbin150086.China；2.ChongqingJindiPropertyEvaluationofTheRea!EstateLandCo.Ltd9Chongqing630015.China)Abstract:InrecentyearstLIDARsurveyingwasappearedasanewsurveyingmode.Thispapermainlyintroducedthesuperiorityofthissur

3、veyingtechnologycomparedwiththegeneralaerialphotogrammetryinforestry*surveying.Italsoprospecteditsapplicationdevelopmentinforestrysurveying・Keywords:LIDAR;forestrysurveying；DEM0引言LIDAR以高精度、高解析度、髙度自动化、高效率等优势,已成为世界各国进行大面积3维地表测啟的主要手段。LIDAR具有多重反射特性，可以同时获取地面及其覆盖物（如植被、电力线）的3维坐标，其精度足以达到土地利用、城市规划、地理信息

4、系统、农林业、公共管线等领域的需求。将LIDAR技术结合影像数据应用于林业测量,可直接判读单木资料，包括位置、高度、树冠大小，同时还可以提高判断树种的准确性⑴。1LIDAR测量技术简介LIDAR即LightDetectionAndRanging,也叫机载激光雷达，是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，通过量测地面物体的3维坐标，生成LIDAR数据影像。由于LIDAR的激光脉冲不易受阴影和太阳角度的影响,从而大大提高了数据采集的质量。其高程数据精度不受航高限制，比常规摄影测量更具优越性。UDAR系统应用多光束返回采集高程，数据密度可达常规摄影测量的3倍,可提供理想的数字高程模型D

5、EM,大大提高了正射影像纠正精度。LIDAR数据的地理信息经软件处理,可以直接与其他类型要素或影像数据合并，生产内容更为丰富的各类专题地图。LIDAR技术在国民经济建设中如农林业、水利电力设计、公路铁路设计、国土资源调杳、交通旅游与气象环境调查、城市规划等各大领域中可以得到广泛应用。其后,在美国、加拿大和欧洲诸项目实施中已越来越多地使用UDAR数据处理技术。2LIDAR进行林业测量的原理UDAR信号具有一种“多重反射”的特性。LIDAR发射的电磁波是由发射源至目标呈由细到粗的锥形发散,其在地表的单一光束投影范围约为0.5m的直径圆内，当光束的电磁波分别落在地面上、树冠上、树干上时，便

6、可以将地表、树冠、树干的3维信息测量出来。同时也可根据UDAR激光反射回波情况，来判断地面物体的透光情况,从而判读物体的颜色、密度等情况（如图1所示）。同时由于LIDAR具有高密度3维扫描可以获取大量坐标点，通常成为点云。点云除了本身就是精确3维坐标点外，还可以用来记录光波反射强度。这种光波强度类似于影像的RGB三色段灰度值，通过技术可以还原为岛精度的DEM,在森林测量中，可以利用这种对大面积地表收稿日期:2007-09-20作者简介:刘达（1979-），男，河南新乡人，学士，助理匸程师，主要从事信息数据处理、GIS软件技术的应用与研究工作。图1UDAR信号“多童反射”示竜图Fig.

7、1ThemultipathreflectionsofLIDARsignal概算出森林占地面积和树木的平均高度，及木材量的多少，便于相关部门进行宏观调控⑵。由于利用UDAR数据可以直接判读位置、胸径、树高、积材、年龄等单木参数，所以其测量成果可以被广泛应用于森林资源调查、林分结构分析和单木建库等林业工作中。3.1LIDAR在大面积森林资源调查中的应用利用UDAR的点云还原出来的高箱度DEM数据可以直接进行森林资源凋杳分析，还可以将数据信息提取入库进行更深层次