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激光雷达和点云切片算法结合的森林有效叶面积指数估算
本站小编 Free考研考试/2022-01-03
叶面积指数(LAI)是定量模拟和刻画植被冠层结构、生理过程以及研究森林生态系统碳水循环中物质和能量交换的重要生物物理参数之一。定量分析林冠元素的3维空间分布是准确估算森林叶面积指数的重要基础和关键步骤。本文利用地面激光雷达扫描系统(TLS)，获取了不同树种、密度、年龄和空间分布的森林3维点云数据，利用“径向半球点云切片”和“点云法向量重建”算法分别计算森林的角度孔隙率和消光系数，进而得到森林冠层的有效叶面积指数。通过与利用传统光学仪器得到的结果比较发现：单站半球式激光雷达扫描得到森林样方尺度的结果与LAI-2200和数字半球摄影观测所得结果的相关性分别为R 2=0.7084(N =9，p <0.01)和0.7409(N =14，p <0.01)。通过角度分辨率(LBA)和角度孔隙率(AGF)的敏感性分析，建议径向半球切片算法的角度分辨率应参考中心单站TLS半球式扫描所设置的采样间距。本文所采用的径向半球切片算法可以有效地利用单站半球式扫描所获取的3维点云进行森林冠层有效叶面积指数的定量估算。
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