林业资源调查三维激光雷达系统

背景介绍

我国是一个森林资源稀缺型国家，木材安全问题突出，合理利用木材、提高木材利用率是缓解木材安全问题的途径之一，提高树干参数的测量精度，尤其是树干、树枝的测量因子的精度，是林业生产和科研重要的观树因子。从森林经营的角度，现代林业的趋势是集约经营，这就更需要相对精确的生长模型的支持，对单木数据的测量是高精度模型的基础，树木的三维建模为重建树木特征因子提供了可能。

森林结构参数的提取，如群落三维结构、层片结构、树高、胸径、冠幅等，是定量化森林生态系统结构、格局与功能的重要前提，在森林碳源汇估算、森林管理与经营、生物多样性研究与保护等方面有着重要作用，是完成森林资源调查任务的基础工作。

系统优势

传统测量方法主要依赖地面调查与遥感影像估算，其估算精度有限，而激光雷达作为一种主动遥感技术为上述森林参数的提取提供了一种新的技术手段。利用激光雷达、影像和调查需求的结合，一方面，可以通过不同的遥感手段，对森林内部的详细信息进行及时的掌握，全面、准确、客观的对森林的分布状况进行有效的掌握；另一方面，利用激光雷达技术获取的高精度遥感数据，能够进一步分析处理得到林区的生物量、蓄积量、冠层高度、冠层覆盖度、郁闭度/间隙率、林窗参数、树密度、甚至林区单木的位置、高度，可以减少人工调查工作量，提高林业资源调查的效率和准确度。特别是在人员难以到达的地区，可以大大提高调查效率。

数据采集设备

(1)无人机激光雷达扫描系统：机载激光雷达能够克服偏远地区的地理区位限制，以更宏观的方式实现从样点尺度向区域的转换，能够快速获取较大范围内的森林垂直结构信息以及高密度的冠层信息。

优势：快速获取多场景三维激光点云和影像数据，并支持云迹无基站处理。配备数据融合处理软件、行业应用软件，可快速生成DSM、DEM、DOM、DLG等数字产品，应用地形测绘、林业、水利、公路、铁路、矿山测量（矿坑、土方量）、电力巡检/设计选址等领域。

(2)移动式激光雷达系统：融合了激光雷达和视觉相机，加入高精度三维实时重建算法、分布式高性能计算、边缘计算、深度学习技术、多源数据融合、多传感器融合SLAM等技术，是新一代的移动式三维采集设备。设备拥有高精度、高集成、实时处理生成彩色点云模型三大特点，将多源数据融合、智能分析等技术深度融合，实时呈现全景三维模型，大幅提升了模型生成的准确性和效率。