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基于无人机激光雷达的亚热带人工林单木测量研究
1
作者 苏凯 伍咏微 +3 位作者 张益铭 YOU Yongfa 王思远 李春干 《农业机械学报》 北大核心 2026年第3期315-323,共9页
利用无人机激光雷达(UAV-LS)进行森林参数提取与林分蓄积估算存在的主要问题是单木分割精度不够以及不能直接获得胸高(DBH)参数。针对这一局限性,本研究利用UAV-LS采集桉树和杉木人工林超高密度点云数据,通过改进均值漂移算法(IMSA)提... 利用无人机激光雷达(UAV-LS)进行森林参数提取与林分蓄积估算存在的主要问题是单木分割精度不够以及不能直接获得胸高(DBH)参数。针对这一局限性,本研究利用UAV-LS采集桉树和杉木人工林超高密度点云数据,通过改进均值漂移算法(IMSA)提出一种能够准确获取立木任意高直径方法,从而计算树木蓄积,实现从单木分割角度准确估算林分蓄积。结果表明:基于IMSA能有效处理树干附近密集噪点,检测的准确性显著提升,对树干边缘点确定及拟合的准确率最优,估测1.3、2 m处直径的决定系数R^(2)>0.93,平均相对误差分别为2.41%(桉树)、-4.05%(杉木)。模型可以有效估测杉木、桉树人工林的单木任意高直径和蓄积量,估测杉木的性能优于桉树。点云密度显著影响模型估测性能,当使用点云密度为原密度50%及以下进行单木测量时漏检率显著上升,当仅用原密度10%时最大平均绝对百分比误差超86%。本研究为利用UAV-LS及时、准确、高效实现单木尺度的林分蓄积量估测提供技术支持和理论依据,同时为资源有限的条件下进行高精度的森林资源评估提供参考。 展开更多
关键词 人工林 无人机激光雷达 森林资源调查 点云密度 改进均值偏移算法
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无人机和地基激光雷达点云数据在树木保护专章中的应用研究
2
作者 姬文斌 《应用激光》 北大核心 2026年第1期122-134,共13页
作为一种新兴的遥感技术,激光雷达技术可以通过发射激光脉冲的方式获取详细的林木参数信息。通过研究分别获取无人机和地基激光雷达数据,将两个平台数据进行点云融合,即数据配准、点云去噪、点云滤波、点云归一化和单目分割。提取融合... 作为一种新兴的遥感技术,激光雷达技术可以通过发射激光脉冲的方式获取详细的林木参数信息。通过研究分别获取无人机和地基激光雷达数据,将两个平台数据进行点云融合,即数据配准、点云去噪、点云滤波、点云归一化和单目分割。提取融合后林木的株数、树高、胸径、冠幅等参数,与实际测量数据进行对比分析,提取参数的R^(2)都在0.80以上,表明提取的林木参数具有较高的拟合精度。该方法的精度能够满足树木保护专章的应用要求,工作效率大大提高,并显示了新兴融合点云数据产生的效果,从而提高了林业中联合多源激光雷达技术的应用水平。 展开更多
关键词 无人机激光雷达 地基激光雷达 点云融合 林木参数
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基于轻量级网络和加权RF的点云分类分割算法
3
作者 赵夫群 郝寒竹 余佳乐 《图学学报》 北大核心 2026年第1期143-151,共9页
针对点云分类分割方法中存在的高计算开销、复杂网络模型等问题,提出一种基于轻量级网络和加权随机森林(RF)的点云分类分割算法。该算法采用层次化的方式实现高效分类分割,首先针对传统神经网络层数多、计算复杂等问题,构造轻量级神经网... 针对点云分类分割方法中存在的高计算开销、复杂网络模型等问题,提出一种基于轻量级网络和加权随机森林(RF)的点云分类分割算法。该算法采用层次化的方式实现高效分类分割,首先针对传统神经网络层数多、计算复杂等问题,构造轻量级神经网络,并利用其提取点云的全局形状、区域间关系、曲率、法向量和颜色等特征,实现点云的快速粗分类分割;然后针对数据不平衡的问题,设计自适应分类分割策略,并引入加权RF,结合不一致度量筛选与动态加权优化机制,以实现点云精分类分割。在ModelNet40数据集上进行分类实验,在Semantic3D数据集和室外场景点云数据上进行了分割实验,结果表明,相比Local Geo-Transformer,PointNeXt和FastPointNet++等算法,该算法的分类分割精度分别提高了约1.9%,1.6%和1.7%,分类分割时间分别降低了约40%,30%和20%。由此可见,基于轻量级网络和加权RF的点云分类分割算法在保持较高分类分割精度的同时,可以有效缩短模型的训练时间,提高分类分割效率,是一种有效的点云分类分割算法。 展开更多
关键词 点云分类分割 轻量级网络 加权随机森林 全局形状 曲率
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基于近景摄影测量技术的混交林空间结构分析
4
作者 王怡 胡文杰 +2 位作者 孙拥康 袁传武 吴文丰 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第6期629-640,共12页
为探索近景摄影测量技术在混交林空间结构量化分析中的可行性,以九峰实验林场的针阔混交人工林为研究对象,提出一种基于智能手机影像的林分空间结构分析方法。通过采用多路径和多角度影像采集策略构建了样地林分冠层以下的三维点云模型... 为探索近景摄影测量技术在混交林空间结构量化分析中的可行性,以九峰实验林场的针阔混交人工林为研究对象,提出一种基于智能手机影像的林分空间结构分析方法。通过采用多路径和多角度影像采集策略构建了样地林分冠层以下的三维点云模型,采用最优圆算法识别并估测单木的位置和胸径。以样地调查获取的胸径、树高、冠幅实测数据和基于样地三维模型提取的胸径估测数据为权重因子,分别构建基于实测胸径、估测胸径和实测胸径、树高、冠幅平权综合后的加权Voronoi图,系统分析不同权重因子对混交度、大小比数和角尺度等关键空间结构参数的影响。结果显示,估测胸径与实测胸径具有较高的相关性(R^(2)=0.9772)。全林分估测胸径的均方根误差为1.4275 cm,相对均方根误差为8.2241%,偏差为0.5038 cm,相对偏差为2.9024%,全林分估测胸径表现为被低估的状态。结果还显示,不同权重因子的林分空间结构单元具有相似性,部分关键空间结构参数之间虽然存在显著差异,但并不影响林分空间结构在表达上的一致性,均能反映出研究区林分整体上处于中等竞争状态和中度混交程度,以及随机分布格局。 展开更多
关键词 近景摄影测量 混交林 三维点云重建 加权Voronoi图 空间结构
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基于最优邻域特征提取和改进随机森林的建筑立面结构点云分类方法 被引量：2
5
作者 程志新 邹进贵 +4 位作者 贺亦峰 翟若明 孟丽媛 张玲 王云可 《测绘地理信息》 2025年第5期111-116,共6页
建筑立面点云包含了丰富的结构要素,对于结构的精细分类目前在智慧城市等领域具有广泛应用,因此本文提出一种监督式机器学习方法,用于高效分类建筑立面点云中的结构要素。首先通过特征熵函数确定最优邻域,然后提取适用于建筑的多维特征... 建筑立面点云包含了丰富的结构要素,对于结构的精细分类目前在智慧城市等领域具有广泛应用,因此本文提出一种监督式机器学习方法,用于高效分类建筑立面点云中的结构要素。首先通过特征熵函数确定最优邻域,然后提取适用于建筑的多维特征,最后采用基于特征重要性加权的随机森林分类器分类。实验表明,本文提出方法在公开数据集上具有较高的分类精度和效率,平均交并比(mIOU)能够达到81.0%。 展开更多
关键词 特征提取 建筑立面结构 随机森林 点云分类
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一种基于法向特征的林区地面激光点云数据的快速自动配准方法
6
作者 李程 陈崇成 黄洪宇 《遥感技术与应用》 北大核心 2025年第3期582-592,共11页
激光雷达点云数据是森林资源清查的重要数据来源,但森林场景中多视角地面激光雷达点云数据配准存在效率低的问题,针对当前研究的不足,提出了一种基于点云法向特征为特征描述符的无标靶、快速的点云配准方法。首先对原始点云进行去噪和... 激光雷达点云数据是森林资源清查的重要数据来源,但森林场景中多视角地面激光雷达点云数据配准存在效率低的问题,针对当前研究的不足,提出了一种基于点云法向特征为特征描述符的无标靶、快速的点云配准方法。首先对原始点云进行去噪和体素化处理,然后计算点云法向量并进行特征匹配,最后利用最近邻迭代算法完成精配准。在3类不同林况的样地对上述方法进行验证,实验结果显示:最佳体素化采样间隔为30~50 cm,平均水平平移误差和平均垂直平移误差分别为3.13 cm和0.86 cm,平均旋转误差为1.39',平均运行时间为5.2 s,平均逐点误差为6.5 cm。算法成功地提高了点云自动化配准的效率和精度。 展开更多
关键词 地面激光雷达 森林点云 无标靶 配准
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亚热带森林多平台激光雷达点云数据集——以广西高峰林场主要树种为例
7
作者 蔡尚书 孔丹 +7 位作者 斯林 张珂殊 刘清旺 张庆军 李振 齐志勇 孙华 庞勇 《遥感学报》 北大核心 2025年第10期2905-2915,共11页
共享多平台激光雷达点云数据对于开展森林生态以及激光雷达算法研究具有重要意义。为此,中国林业科学研究院资源信息研究所发布了亚热带林区的有人机、无人机和地基多平台激光雷达森林样地点云及地面调查基准数据集。数据集在中国广西... 共享多平台激光雷达点云数据对于开展森林生态以及激光雷达算法研究具有重要意义。为此,中国林业科学研究院资源信息研究所发布了亚热带林区的有人机、无人机和地基多平台激光雷达森林样地点云及地面调查基准数据集。数据集在中国广西壮族自治区国有高峰林场获取,包括桉树、杉木和马尾松3个树种,共25块样地。地面调查数据包括样地位置、树木位置、胸径、树高、枝下高和冠幅。该数据集可用于剖析不同平台激光雷达表征森林三维结构信息的特点,评估点云配准、单木分割等点云处理算法性能,分析森林结构参数提取的适用性,为区域、样地和单木尺度森林研究提供重要参考。此外,本研究发展了一种基于地基激光雷达点云的地面调查方法。该方法根据树干点云标记树木位置,并基于树木位置图进行每木检尺,记录树木参数,避免了实地单木定位和标记步骤,提高了作业效率,为林业地面调查提供一种新思路。 展开更多
关键词 亚热带林区 激光雷达 有人机 无人机 地基 多平台 森林样地 点云 基准数据集 地面调查
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基于无人机激光雷达点云数据估算红树林覆盖度 被引量：1
8
作者 王鑫淼 赵峰 +3 位作者 刘华 凌成星 刘霞 曾浩威 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第2期143-151,共9页
【目的】利用无人机激光雷达数据,快速、准确地获取红树林覆盖度信息,为更好地评估红树林生态修复成效提供重要参考。【方法】以广东省湛江市太平镇岭头岛为研究区,利用40块样地无人机激光雷达数据和单木检尺数据,以决定系数(R_(2))、... 【目的】利用无人机激光雷达数据,快速、准确地获取红树林覆盖度信息,为更好地评估红树林生态修复成效提供重要参考。【方法】以广东省湛江市太平镇岭头岛为研究区,利用40块样地无人机激光雷达数据和单木检尺数据,以决定系数(R_(2))、均方根误差(RMSE)和估算精度(E_(A))为评价指标,比较第一回波比例模型(FRRM)、全部回波比例模型(ARRM)、脉冲回波强度比例模型(PRIRM)和冠层高度模型(CHM)4种模型估算红树林覆盖度的精度。分析样地红树林覆盖度、激光点云密度和高度特征变量与覆盖度估算误差的关系,选取精度最高的模型估算研究区红树林覆盖度,并进行空间制图。【结果】(1)FRRM模型估算的红树林覆盖度精度最高(R_(2)=0.970 1,RMSE=0.032 5,E_(A)=93.01%),估算误差最小,平均低估1.04%;其次为ARRM模型(R2=0.977 4,RMSE=0.033 6,E_(A)=92.58%)和CHM模型(R2=0.945 0,RMSE=0.044 0,EA=90.54%);PRIRM模型(R2=0.950 9,RMSE=0.061 0,EA=88.17%)估算精度最低。(2)PRIRM模型的结果普遍高估,且估算误差与覆盖度和高度特征变量均呈显著负相关;FRRM、ARRM和CHM模型的估算误差与覆盖度无明显相关性。(3)激光雷达采样敏感性分析表明,3 m栅格大小最适合作为研究区覆盖度制图的单元。【结论】4种模型估算红树林覆盖度的精度均较高,其中FRRM模型的估算精度最高,结果可靠,可为岭头岛红树林的科学管护和生态修复提供支持。 展开更多
关键词 无人机激光雷达 点云 首次回波 红树林 覆盖度
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面向林地资源智慧管理的森林蓄积量精确估算研究
9
作者 姚鸿文 祝锦霞 +3 位作者 杜群 季碧勇 朱程昊 王柯 《上海国土资源》 2025年第4期136-142,150,共8页
精确估算单位面积森林蓄积量,是测算林地碳汇能力、合理确定林木采伐量、防治水土流失的技术基础,对促进林地资源的精细化、智慧化管理有重要作用和现实意义。在我国“双碳”目标驱动下,森林蓄积量的精准监测已成为生态管理的核心需求... 精确估算单位面积森林蓄积量,是测算林地碳汇能力、合理确定林木采伐量、防治水土流失的技术基础,对促进林地资源的精细化、智慧化管理有重要作用和现实意义。在我国“双碳”目标驱动下,森林蓄积量的精准监测已成为生态管理的核心需求。本文针对现有森林蓄积量估算方法的不足,以浙江东阳市为研究区,通过机载LiDAR点云数据和森林资源二类调查数据,选择松、杉、阔叶混、针叶混四种树种类型开展单位面积森林蓄积量精确估算技术研究。研究表明:通过激光雷达提取的高度变量和强度变量能很好表征森林结构特征,提出的基于激光雷达数据和AutoGlum集成模型能实现不同树种森林蓄积量的精确估算。与传统的线性回归模型(OLS)相比较,基于AutoGluon加权集成模型的蓄积量估算总精度在松、杉、阔叶混、针阔混等树种分别提升了13.80%、13.60%、18.79%、18.18%。本文提出的森林蓄积量精确估算方法,在山地丘陵等林区有一定的推广价值和借鉴作用。 展开更多
关键词 土地生态 “双碳”目标 林地资源 智慧管理 森林蓄积量 精确估算 机载LiDAR点云 集成学习算法 精细化管理
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基于深度学习的森林虚拟样地构建和乔灌点云分类研究
10
作者 刘航 王枝军 +3 位作者 张佳怡 郑珂蕊 郑智远 邓愫愫 《绿色科技》 2025年第23期39-45,共7页
针对森林复杂林下空间结构对点云分类的影响及真实数据标注成本高的困境,本研究创新性地探究了虚拟样地点云数据的构建方法,并重点分析了灌木密度对分类模型精度与泛化能力的具体影响。以针阔混交林为研究区,构建具有低、中、高三种灌... 针对森林复杂林下空间结构对点云分类的影响及真实数据标注成本高的困境,本研究创新性地探究了虚拟样地点云数据的构建方法,并重点分析了灌木密度对分类模型精度与泛化能力的具体影响。以针阔混交林为研究区,构建具有低、中、高三种灌木密度的虚拟样地点云数据,利用PointNet++模型进行乔、灌木点云分类,并分析了模型在不同灌木密度样地中的泛化能力。结果表明:虚拟样地点云能有效模拟不同灌木密度场景,将训练好的模型应用于测试数据,低、中、高三种灌木密度样地的平均交并比分别为0.8647、0.8519、0.9145。高灌木密度样地所有分类精度指标均优于低、中灌木密度样地。将高灌木密度样地数据训练获得的模型应用于低灌木密度样地,其分类精度优于低灌木密度样地训练模型在高灌木密度样地的测试结果。本研究为降低森林点云分类对真实标注数据的依赖、提升模型在复杂林下场景的适应性提供了新路径,试验结果明确了灌木密度对模型精度及泛化能力的影响机制,为后续针对性优化模型、提升复杂林下场景分类适应性提供了关键的理论依据。 展开更多
关键词 森林点云分类 pointNet++ 灌木密度 虚拟样地 模型泛化
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基于无人机LiDAR优化森林质量的精准提升方法研究 被引量：1
11
作者 梅文科 廖丽华 《林业建设》 2025年第3期45-51,共7页
森林质量精准提升是生态建设的重要内容,直接关系到森林结构的完整性和功能的系统性。本研究使用无人机航拍所采集的LiDAR点云数据和0.051m分辨率的航拍影像,结合LiDAR360和ArcGIS Pro软件进行森林变化检测和基础信息调研,并将广东省珠... 森林质量精准提升是生态建设的重要内容,直接关系到森林结构的完整性和功能的系统性。本研究使用无人机航拍所采集的LiDAR点云数据和0.051m分辨率的航拍影像,结合LiDAR360和ArcGIS Pro软件进行森林变化检测和基础信息调研,并将广东省珠海高新区二线外森林区域,精准分成补植套种、森林抚育提升和低质低效林改造三个类型,面积分别为112.19亩、836.21亩和562.10亩。通过两者监测数据有机结合和相互验证,实现尺度转换和更大区域的精准监测,及时为森林质量精准提升工程推进提供更加全面、精确和高效的数据支持。 展开更多
关键词 无人机LiDAR 森林质量 点云数据 森林监测
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果树枝干点云的在线配准与参数估计
12
作者 金存献 贺磊盈 《电子科技》 2025年第9期71-78,共8页
在进行林果机械式振动采收过程中,由于难以在线获取果树枝干的三维形态和参数,因此抓取位置和激振频率选择较依赖人工经验。针对该问题,文中提出一种基于便携式RGB-D(Red-Green-Blue-Depth)相机快速扫描果树枝干并在线实现点云配准和3D(... 在进行林果机械式振动采收过程中,由于难以在线获取果树枝干的三维形态和参数,因此抓取位置和激振频率选择较依赖人工经验。针对该问题,文中提出一种基于便携式RGB-D(Red-Green-Blue-Depth)相机快速扫描果树枝干并在线实现点云配准和3D(Three-Dimensional)参数估计方法。使用深度相机采集果树枝干的多组彩色和深度图,从彩色图中分离出果树枝干并生成点云。提取每帧彩色图中的特征点,建立捆集优化(Bundle Adjustment,BA)问题并引入图优化理论求解,配准得到果树点云。对果树点云进行两次L_(1)-中值骨架收缩,获得果树骨架。结合果树点云和骨架,使用弦长估计法估算树枝半径。实验结果表明,配准优化方法能够使配准误差小于5 mm,该值小于未优化情况下的45 mm。所有计算树枝半径绝对误差均小于6 mm,相对误差均小于10%。所提方法可以在线实现果树枝干的三维重建,为自适应振动采收提供参数支持。 展开更多
关键词 林果振动采收 点云配准 捆集优化 图优化 L_(1)-中值 树骨架 弦长估计法 枝干半径估算
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基于局部几何先验与Transformer的点云树种分类研究
13
作者 刘耀廷 刘正军 +1 位作者 曹昌昊 陈一铭 《测绘科学》 北大核心 2025年第8期92-100,共9页
针对现有树种分类方法对复杂单木点云特征信息提取不足,并对地基激光雷达(TLS)和机载激光雷达(ALS)的单木数据混合分类精度受限的问题,该文提出了一种创新的点云树种分类方法MFFTCN。该方法首先通过局部几何先验增加单木点云的特征维度... 针对现有树种分类方法对复杂单木点云特征信息提取不足,并对地基激光雷达(TLS)和机载激光雷达(ALS)的单木数据混合分类精度受限的问题,该文提出了一种创新的点云树种分类方法MFFTCN。该方法首先通过局部几何先验增加单木点云的特征维度,其次使用基于PointNet++的set abstraction(SA)进行特征提取,并提出了基于Transformer的特征交互模块进行多尺度特征聚合。该文选取由TLS和ALS混合构成的自建数据集(2类树种)和公开的Weiser数据集(5类树种)进行精度评价,并与PointMLP和RepSurf等先进方法进行对比分析。试验结果表明,该文方法在自建数据集和Weiser数据集的总体精度分别达到了97.33%和90.36%,同样达到了较高的F1和Kappa,显著优于对比方法,验证了该文方法的有效和可靠性。 展开更多
关键词 树种分类 激光点云 几何先验 森林近距离感知 深度学习
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多尺度特征融合和随机森林优化的点云分类
14
作者 张坤祥 夏永华 +2 位作者 伍福万 王帅 刘瑜安 《应用激光》 北大核心 2025年第11期196-205,共10页
针对现实场景复杂空间导致的点云地物分类精度低的问题,提出一种耦合多尺度特征和随机森林模型优化的三维点云分类方法。该方法首先基于水平格网化对地物点进行归一化处理,选取多维特征向量并使用随机森林模型获取地物点的初始分类,然... 针对现实场景复杂空间导致的点云地物分类精度低的问题,提出一种耦合多尺度特征和随机森林模型优化的三维点云分类方法。该方法首先基于水平格网化对地物点进行归一化处理,选取多维特征向量并使用随机森林模型获取地物点的初始分类,然后采用最大流/最小割算法寻求图割能量模型最优超参数,优化识别点云各地物分类边界,实现复杂区域点云数据的多元精准分类。实验表明:相比传统随机森林算法,研究提出的点云分类方法更为优异,总体分类精度和Kappa系数分别为90.06%和86.5%,具有良好的点云地物分类效果,在处理复杂点云数据时表现更为准确、可靠。 展开更多
关键词 地物点 三维点云 水平格网 特征向量 随机森林 图割
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混合点云语义分割:预训练模型与在线学习
15
作者 郝鹏举 秦健翔 张严辞 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第6期1373-1382,共10页
城市点云语义分割通过解析城市元素,为城市规划提供精确的场景理解能力.城市环境的数据分布不一致性对点云语义分割方法的实际应用提出了极高的要求.现有点云分割方法尚不足以高效地完成任意点云场景上的语义分割流程.本文提出一种混合... 城市点云语义分割通过解析城市元素,为城市规划提供精确的场景理解能力.城市环境的数据分布不一致性对点云语义分割方法的实际应用提出了极高的要求.现有点云分割方法尚不足以高效地完成任意点云场景上的语义分割流程.本文提出一种混合点云语义分割方法,基本思想是结合深度学习预训练模型对不同数据分布之间分布共性的良好提取和在线学习方法对分布差异的良好表达,共同高效完成任意点云场景上的语义分割流程.预训练模型对点云场景的初始分割结果可以替代在线学习所需的大量标注数据,在线学习机制则能够纠正预训练模型因泛化能力不足导致的分割错误.实验证明,本文算法在新点云场景上的分割准确率和所需时间均优于主流点云分割方法. 展开更多
关键词 点云处理 语义分割 在线学习 随机森林 交互分割
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基于车载激光点云的路灯提取方法
16
作者 张富杰 王留召 +2 位作者 钟若飞 许梦兵 靳欢欢 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期46-51,共6页
路灯是城市的关键组成部件,及时准确地获取路灯信息在数字城市建设中至关重要。受限于城市环境复杂的地物结构和遮挡情况,传统的路灯提取方法仍存在精度不高、效率低和稳健性差等问题,且面对不同城市场景缺乏普适性。针对上述问题,本文... 路灯是城市的关键组成部件,及时准确地获取路灯信息在数字城市建设中至关重要。受限于城市环境复杂的地物结构和遮挡情况,传统的路灯提取方法仍存在精度不高、效率低和稳健性差等问题,且面对不同城市场景缺乏普适性。针对上述问题,本文提出了一种基于车载激光点云的城市路灯自动提取方法。首先,通过内部形状描述子(ISS)关键点建立圆柱空间邻域,利用密度阈值判别并反向投影获取潜在杆状物点集;然后,通过主成分分析法(PCA)主向量、法向量方向及夹角约束快速剔除行道树等非目标杆状物,得到候选路灯点集;最后,根据路灯点云的空间几何特征,通过随机森林算法构建决策树实例化模型对候选路灯进行匹配分类,实现路灯点云的精准提取。试验结果表明,面对规则独立分布或部分遮挡的路灯点云,本文方法具有良好的提取精度和稳健性,以及较强的实际应用价值。 展开更多
关键词 车载激光扫描 路灯点云 杆状特征 主向量 随机森林
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激光雷达点云数据支持森林蓄积量反演流程优化
17
作者 章璐 李文 +2 位作者 何超君 徐盛 王雯颖 《现代工程科技》 2025年第18期101-104,共4页
森林蓄积量是评价森林资源储量和生态服务功能的重要指标。激光雷达点云数据凭借其高精度三维结构感知能力,在森林蓄积量反演领域得到广泛应用。然而,现有反演流程普遍存在数据噪声干扰、特征提取精度不足、模型泛化能力弱以及处理效率... 森林蓄积量是评价森林资源储量和生态服务功能的重要指标。激光雷达点云数据凭借其高精度三维结构感知能力,在森林蓄积量反演领域得到广泛应用。然而,现有反演流程普遍存在数据噪声干扰、特征提取精度不足、模型泛化能力弱以及处理效率低等问题,严重制约了大规模森林监测的应用推广。系统梳理了激光雷达森林蓄积量反演的现有技术路线,深入分析了流程中的关键瓶颈,提出了一套流程优化技术方案,涵盖数据质量控制与增强、自适应特征提取、多尺度特征融合以及基于深度学习的模型优化与自动化策略。在此基础上,构建了集并行计算与全流程自动化控制于一体的工程实现架构,为森林资源精准监测与碳汇估算提供了优化方案。 展开更多
关键词 激光雷达 点云数据 森林蓄积量 流程优化
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基于联合特征的点云自适应路面提取
18
作者 张傲寒 沈月千 《现代测绘》 2025年第5期6-13,共8页
针对车载LiDAR点云中非结构化道路边界模糊、算法过度依赖经验阈值等问题,提出了一种基于联合特征的自适应道路路面提取方法。首先对原始点云使用布料模拟滤波(CSF)分离地面点和非地面点,再依据移动测量系统的轨迹等距分段,然后将每段... 针对车载LiDAR点云中非结构化道路边界模糊、算法过度依赖经验阈值等问题,提出了一种基于联合特征的自适应道路路面提取方法。首先对原始点云使用布料模拟滤波(CSF)分离地面点和非地面点,再依据移动测量系统的轨迹等距分段,然后将每段点云的高程和粗糙度构成联合特征,采用随机森林回归模型和偏度平衡算法自适应确定权重和阈值来粗提取路面点云,最后通过高斯混合模型(GMM)聚类剔除部分非道路边缘点,得到完整路面。选用结构化道路和非结构化道路两组数据进行实验,验证了算法的有效性。实验结果表明,路面提取的准确率分别为99.5%和98.8%;召回率分别为99.8%和98.9%;精度分别为99.2%和97.7%;F_(1)分数分别为99.6%和98.8%。该方法能够准确提取路面点云,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 车载LiDAR点云 路面 联合特征 自适应 随机森林
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基于无人机LiDAR的密林区岩体形态测量及三维模型构建 被引量：1
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作者 王刚 郭彪 李振 《北京测绘》 2025年第7期980-985,共6页
随着无人机激光测量技术应用范围的不断拓宽,该技术的先进性也越发凸显,为解决密林区岩体测量难度大、精度低、作业危险性高等问题,本研究探讨了激光雷达在植被覆盖密集区域高陡危岩体测量及模型建立的方法。采用无人机采集超过1 000点/... 随着无人机激光测量技术应用范围的不断拓宽,该技术的先进性也越发凸显,为解决密林区岩体测量难度大、精度低、作业危险性高等问题,本研究探讨了激光雷达在植被覆盖密集区域高陡危岩体测量及模型建立的方法。采用无人机采集超过1 000点/m^(2)的激光点云,利用激光雷达在密林区域的强穿透,获取山体表面特征,进一步对岩体的坡面、裂缝的宽度及深度进行测量分析。在此基础上,结合贴近摄影测量技术,建立可视化程度更高的三维矢量模型。激光雷达测量方法可有效剔除植被带来的影响,建立岩石形态模型,细节还原表现良好,测量精度高,可实现多角度、全方位对岩石的测量及分析。岩体模型将复杂外业调查工作简化至室内模型分析,为高陡边坡危岩体细观层面的研究提供更为详尽的数据。 展开更多
关键词 危岩体 激光点云 岩体信息模型 裂缝 密林区
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结合布料模拟与随机森林的城市点云滤波与分类
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作者 孙云飞 王华 孔俊元 《北京测绘》 2025年第9期1351-1354,共4页
机载激光雷达能够快速获取地面三维结构信息,在城市三维建模、地形图测绘、电力线巡检等领域具有重要作用。点云滤波与分类作为点云数据处理中的重要环节,若提高其自动化程度及精度,则能够快速有效地从海量点云数据中提取出有用信息,如... 机载激光雷达能够快速获取地面三维结构信息,在城市三维建模、地形图测绘、电力线巡检等领域具有重要作用。点云滤波与分类作为点云数据处理中的重要环节,若提高其自动化程度及精度,则能够快速有效地从海量点云数据中提取出有用信息,如地面、植被、建筑物、管线等地物,因此本文基于城区机载点云数据,针对经典滤波方法进行对比分析。结果表明,相比于其他方法,布料模拟法能够有效地滤除非地面点,提供地形信息。随后在布料模拟法滤波的基础上,采用了随机森林对非地面点中常见的植被、建筑、管线等城市地物进行分类,有效地识别出各类地物,探索了适合城市的点云自动滤波及分类流程。 展开更多
关键词 布料模拟法 随机森林 激光雷达 点云滤波与分类
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