Anstelle der gefährlichen Operationen macht LiDAR Waldressourcenübersichten sicherer und leistungsfähiger

Anwendungs-Hintergrund

Waldressourcenübersicht, als die Hauptdurchschnitte, die persent Situation und die Entwicklung von Waldbetriebsmitteln zu beherrschen, ist- von der hohen Bedeutung zum Management und zum Schutz von nachhaltigen Waldbetriebsmitteln.

Die traditionelle Waldinventurtechnologie ist verhältnismäßig rückwärtig und umfangreich. Forscher müssen in das Hinterland des Waldes, mit hoher Arbeitsintensität und unvorhersehbaren Risiken tief einsteigen. Der Erwerb von Waldparametern hängt von der Feldprobenahme und von der Feldvermessung durch Praktiker ab. Die verwendeten Durchschnitte sind nur auf verhältnismäßig ursprüngliche Messgeräte wie Handhöhenmesser, DBH-Machthaber und Maßband begrenzt. Es ist nicht nur zeitraubend und mühsam, aber kann die Informationen der kleinräumigen Waldfläche auch nur einholen, und der Untersuchungsbereich ist nicht umfassend.

Die schnelle Entwicklung der Fernerkundungstechnologie holt Hoffnung für die Realisierung der leistungsfähiger und Betriebsmittelübersicht des großen Gebiets Wald. Jedoch wegen der Wirklichkeit, der optische Fernerkundungsbilder den Waldhimmel „nicht eindringen“ und die Waldvertikalen Strukturinformationen einholen können, sind die verfügbaren effektiven Standparameter begrenzt.

Anwendungs-Richtung

LiDAR-Technologie ist zu traditioneller optischer Fernerkundung unterschiedlich, die schwer auf externen Lichtquellen wie der Sonne beruht. Sie hat die Fähigkeit des Allwettereinsatzes, indem sie aktiv Laserstrahlen ausstrahlen, um Ziele zu ermitteln. Mit der Unterstützung von multiecho Technologie kann das pulsierte Laserstrahl ausgestrahlt durch lidar den Baumstamm und sogar den Boden durch den Waldabstand erreichen, um seine dreidimensionalen Punktwolkendaten zu erhalten, um die Waldvertikalen Strukturinformationen vollständig einzuholen, und die Waldparameterinformationen wie Baumhöhe, DBH und Volumen schließlich zu extrahieren.

Zur Zeit ist- die Untersuchung und die Überwachung von Betriebsmitteln des großen Gebiets Waldhauptsächlich in Form von zerstreutem LiDAR, ergänzt durch die terrestrische und des KNALLS 3D Laserlesegeräte. LiDAR-Technologie wird hauptsächlich an der Extraktion von grundlegenden Standparametern wie Betriebszahl, Baumhöhe, DBH- und Überdachungsdichte sowie die Schätzung des Standvolumens angewendet.

Nr. 01 des Stands

Die Anzahl von Bäumen ist die Quantitätsinformationen von Bäumen in einem gegebenen Bereich, der eine wichtige Kennzahl ist, zum der Bestandesdichte zu beschreiben. Der Baumzahl-Extraktionsalgorithmus basiert auf dem Überdachungshöhenmodell (CHM) produziert durch Punktwolkendaten für lokale maximale Entdeckung. Nach der Überquerung des CHM, um den Grenzwert im Fenster zu erhalten, kann der Kronengipfel erreicht werden, um die Betriebszahlinformationen zu erhalten.

Höhe des Baums mit 02 Ständen

Standhöhe ist nicht nur eine Reflexion des Baumwachstums, aber auch ein wichtiger Parameter für die Schätzung des Waldvolumens. LiDAR-Technologie kann nicht nur die Waldhimmel-Punktwolke, aber auch die Geländepunktwolke unter dem Waldhimmel erhalten. Basiert auf dem CHM, das durch die zwei Prozesse erreicht wird, können die einzelnen Baumhöhenparameter extrahiert werden, indem man die Kronengipfel verwendet.

03 DBH von Bäumen

DBH ist einer der wichtigen Parameter, zum des Wachstumsstatus der Bäume auszuwerten.

Das manuelle Messverfahren ist, den DBH-Machthaber zu benutzen, um den Durchmesser des Baums 1.3m weg von der Wurzel des Baums als der DBH-Parameter zu messen. Die Methode der Extrahierung von den Informationen des Baums DBH, die auf den terrestrischen oder KNALL LiDAR-Punktwolkendaten basieren, ist Houghinstallations-Kreismethode. Diese Methode wird angewendet, um einzelne Baumpunktwolke zu segmentieren. Auf dieser Basis werden die Punktwolkendaten auf der Höhe von 1.3m DBH abgefangen, um das entsprechende zweidimensionale Gitterbild zu erzeugen. Dann wird der, Hough passenden Kreisalgorithmus umzuwandeln für Kreisinstallation benutzt, und der erhaltene Kreisdurchmesser kann als Baum DBH angesehen werden.

Überdachungsdichte mit 04 Ständen

Überdachungsdichte ist die Makroreflexion des Waldwachstums und des Schlüsselfaktors, zum der Schnittintensität zu bestimmen. Überdachungsdichte ist der Prozentsatz der Überdachungsprojektion und der Waldlandfläche.

Traditionelle Fernerkundungsmethoden müssen komplexe Bildverarbeitungsalgorithmen verwenden, um den Waldhimmel vom Orthophoto-Bild (DOM) zu segmentieren, und die Überdachungsdichte dann zu berechnen, indem sie das Verhältnis der Überdachung zur Waldfläche zählen. LiDAR basierte auf Multiechotechnologie erhält Überdachungsdichte, indem es direkt das Verhältnis von Vegetationspunkten des ersten Echos zu den Gesamtpunkten des ersten Echos zählte, das einfach und leistungsfähig ist.

Vorteile von LiDAR

LiDAR hat offensichtliche Vorteile in der Waldbetriebsmitteluntersuchung und -überwachung:

1. hohe Betriebs-Leistungsfähigkeit, zum des Bedarfs der umfangreichen Waldbetriebsmitteluntersuchung zu erfüllen

Hallo-Wolke zerstreuten LiDAR PM-1500 als Beispiel nehmend, hat es vier Echos und eine Abtastgeschwindigkeit von bis 2 Million Punkten/s, die umfassende dreidimensionale Informationen wie Niederlassungen, Stamm und Oberfläche effektiv einholen können, um Standparameter genau zu extrahieren. Darüber hinaus dank den 1500 Meter, der langfristig ist, ist es vom Gebirgsgelände mit hohem Tropfen nicht nur furchtlos, aber hat auch einen großen Versorgungsbereich der einzelnen Operation, und die Leistungsfähigkeit der Untersuchungsoperation ist erheblich verbessert worden.

2. weniger manuelle Intervention, Personalsicherheit

Der Operationsradius zerstreuten LiDAR PM-1500 kann 30km erreichen, und die Aufgabe kann ohne manuelle Intervention nach Wegplanung automatisch durchgeführt werden. Betreiber brauchen nicht, in die Waldfläche tief einzusteigen, damit die Sicherheit der Personaluntersuchung sicherzustellen und Unfälle zu vermeiden.

3. reiche Ergebnisse der Waldbetriebsmittelübersicht

Zusätzlich zu den herkömmlichen Parametern wie Standzahl, können Kronenbreite und Überdachungsdichte, die mit herkömmlichen Fernerkundungsmitteln erhalten werden können, LiDAR-Technologie die Parameter der Baumhöhe und des DBH auch direkt erhalten und schätzen genau das Standvolumen, um die genaueren und umfassenderen Parameterinformationen für Waldbetriebsmitteluntersuchung zur Verfügung zu stellen.

4. Die Daten sind objektiv nachweisbar, genau und

Manuell bauend auf FeldStichprobenerhebung, ist die Auswahl des Übersichtsbereichs und die Gegenstände häufig gelegentlich und subjektiv, und die Übersichtstätigkeit kann ohne Nachweisbarkeit nur einmal durchgeführt werden, die möglicherweise führt zu die Schwierigkeit der Gewährleistung der Objektivität und der Genauigkeit der Übersichtsergebnisse.

Basiert auf LiDAR-Technologie einerseits können die Waldpunkt-Wolkendaten, welche die ganze Strecke umfassen, erhalten werden, andererseits kann der automatischen Extraktion der Gesamtstandparameter innerhalb des Bereiches verwirklicht werden basiert worden auf dem datenverarbeitenden Algorithmus der Punktwolke.

Darüber hinaus durch die Fusionsverarbeitung von zerstreutem, terrestrisch, von KNALL und von anderen Multiquellelidar-Daten, kann es die Bedingungen der ausführlicheren einzelnen Baumstand-Parameterextraktion sogar erfüllen. LiDAR-Technologie hat unvergleichbare Objektivität und Wirksamkeit, wenn sie Standparameter extrahiert.