地基激光三維掃描技術(shù)（TLS）提供的點云數(shù)據(jù)可以無損測量林木上部直徑,從而提高林木參數(shù)提取的精度。采用這一技術(shù)可以為林木三維建模、生長研究、森林資源變化監(jiān)測提供新途徑,尤其是基于地基激光數(shù)據(jù)分析楊樹造林密度對測樹因子的影響從而優(yōu)選造林密度,可以為人工林培育選擇最佳方案、實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營、合理利用森林資源以緩解森林資源短缺提供科學依據(jù)。本研究的方法是基于地基激光數(shù)據(jù),利用K均值聚類對點云數(shù)據(jù)進行林木定位分割并分層次提取林木主干,在樹干橫斷面的點云切片基礎上自動提取林木直徑、樹高參數(shù),為不同造林密度楊樹林分提供活立木基礎數(shù)據(jù);通過測樹因子以及削度方程拐點進一步分析不同造林密度林分的造材質(zhì)量,建立基于地基激光數(shù)據(jù)的分密度林分收獲預估模型�；诘鼗す鈹�(shù)據(jù)和以上研究方法對4種不同造林密度由高到低（株行距配置3m×8m、5m×5m、4.5m×8m、6m×6m）和3種無性系（南林-95楊、南林-797楊、南林-895楊）的楊樹實驗林進行研究,主要研究結(jié)果與結(jié)論如下:（1）基于地基激光數(shù)據(jù)的林木參數(shù)自動提取的精度較高。最小二乘法的直徑自動提取精度（P）最高達到96%,效果優(yōu)于Hough變換檢測圓方... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究內(nèi)容
    1.3 地基激光掃描技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的研究進展
        1.3.1 林木參數(shù)提取研究進展
        1.3.2 林分結(jié)構(gòu)研究進展
        1.3.3 單木三維重建研究進展
    1.4 基于地基激光數(shù)據(jù)的測樹因子研究進展
        1.4.1 基本測樹因子研究進展
        1.4.2 樹干干形研究進展
    1.5 造林密度與無性系研究進展
        1.5.1 造林密度研究進展
        1.5.2 楊樹無性系研究進展
第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 樣地設計
    2.3 數(shù)據(jù)來源
        2.3.1 自動提取活立木林木參數(shù)數(shù)據(jù)
        2.3.2 人工調(diào)查驗證數(shù)據(jù)
    2.4 技術(shù)路線圖
第三章 地基激光掃描林木的原理與方法
    3.1 地基激光掃描技術(shù)
        3.1.1 地基激光掃描儀RIEGLVZ-400i簡介
        3.1.2 掃描原理
    3.2 基于地基激光的樣地掃描
    3.3 點云數(shù)據(jù)預處理
第四章 地基激光數(shù)據(jù)林木參數(shù)提取與差異分析
    4.1 林木定位與分割
    4.2 樹干主干提取
    4.3 林木參數(shù)提取
        4.3.1 直徑提取
        4.3.2 樹高提取
    4.4 提取結(jié)果分析
    4.5 雙因素方差分析
        4.5.1 模型建立
        4.5.2 離差平方和分解
        4.5.3 統(tǒng)計量F及其分布
    4.6 測樹因子分析
第五章 林分密度收獲模型建立與檢驗
    5.1 樹干干形模型
        5.1.1 胸高形數(shù)與形率關(guān)系式模型
        5.1.2 削度方程模型
    5.2 二元材積表和材種出材率表編制
    5.3 模型評價與檢驗指標
        5.3.1 評價指標
        5.3.2 檢驗指標
第六章 結(jié)果與分析
    6.1 活立木林木參數(shù)提取結(jié)果分析
    6.2 不同造林密度和無性系測樹因子分析
        6.2.1 胸徑、樹高差異分析
        6.2.2 單株材積差異分析
        6.2.3 樹干干形差異分析
    6.3 不同造林密度樹干干形模型研建
        6.3.1 胸高形數(shù)與形率關(guān)系式模型研建
        6.3.2 削度方程模型研建
        6.3.3 干形拐點分析
    6.4 不同造林密度二元材積表、材種出材率表的編制
        6.4.1 不同造林密度二元材積表的編制
        6.4.2 不同造林密度材種出材率表的編制
    6.5 不同造林密度林分蓄積和造材差異
        6.5.1 不同造林密度林分蓄積差異
        6.5.2 不同造林密度林分出材量差異
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 建議與展望
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
參考文獻
附表一 高密度二元材積表
附表二 低密度二元材積表
附表三 高密度材種出材率表
附表四 低密度材種出材率表


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[6]帽兒山天然次生林樹冠結(jié)構(gòu)和空間優(yōu)化經(jīng)營[D]. 盧軍.東北林業(yè)大學 2008
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碩士論文
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[3]基于地面激光掃描數(shù)據(jù)的樹木參數(shù)提取研究[D]. 劉金鵬.中國林業(yè)科學研究院 2016
[4]造林密度對亞美馬褂木無性系生長及材性效應的研究[D]. 李榮麗.廣西大學 2015
[5]東北闊葉紅松林植物功能性狀與功能多樣性的地理差異研究[D]. 王曉潔.北京林業(yè)大學 2015
[6]三維激光掃描技術(shù)在地面沉降監(jiān)測中的應用研究[D]. 劉博濤.長安大學 2014
[7]基于點云數(shù)據(jù)的真三維建模方法研究[D]. 李志良.太原理工大學 2014
[8]點云數(shù)據(jù)的光順去噪與簡化技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 杜小燕.蘇州大學 2009
[9]福建柏人工林經(jīng)濟成熟的研究[D]. 李晨燕.福建農(nóng)林大學 2007
[10]江蘇楊樹生長與收獲預估模型及其用表編制的研究[D]. 孫圓.南京林業(yè)大學 2006



本文編號：3723084