林业三维数字化

传统林业生态调查数据采集困难,能够获取的结构信息有限,而且智能性较低,主要靠人为手动测量,传统方式以胸径尺、轮尺、卷尺等接触式测量为主,外业工作量较大;近几年由于科技发展,逐渐开始使用地基激光雷达采集林业数据,三维激光扫描技术,主要利用激光测距原理来获取目标数据,可用于林业测量、变形监测、地形测量、工程测量、古建筑和文物保护、断面和体积测量等领域,具有高精度、高密度、全数字特征等优点。三维激光扫描技术可以真实描述扫描对象的整体结构及形态特征,快速准确生成三维数据模型,有效避免于点数据进行分析造成的局部性和片面性。将三维激光扫描技术与控制测量结合起来,可以得到扫描目标的本地坐标。

路径规划完成后,使用扫描仪进行数据采集:

获得生态园整体点云后,可以根据需求自动对树木进行截面,并采用点云拟合,批量拟合,获得树木编号、胸径、冠径和株数。通过单木筛选工具对拟合结果进行检查与编辑,根据筛选范围可对拟合的切片数据拟合结果进行显示、隐藏、删除与提取操作。


DBH拟合结果可以保存为csv文件,其中包含树编号、树的位置和树冠树径尺寸信息。

为了能够可以准确、进行数据的获取,对获取后的三维激光点云数据进行实体模型的生成,通过适配模型算法对扫描的主干、枝干点云数据计算生成模型。


通过三维激光扫描的树叶点云数据,以及配合扫描仪拍摄的同轴影像数据及手持照相机的拍摄影像,还原出真实的树叶形态,建立出真实的树木模型还原。

还原的树木模型具有各种所需的真实信息,可进行测量、面积计算、体积计算、切面计算等等,下面是通过测量得到树干1.3米处的高度,对该高度的树干进行切面,切面后的模型会自动得到胸径信息。

拟合后的模型具有真实树木的外轮廓结构特征等信息,通过实体树冠三维模型可以一键得到的体积信息。

通过对树木进行三维激光扫描数据,进行不同时期多次数据获取,得到详细多次的生长数据信息,通过在三维引擎中加入树木生长参数因素协调树木模型的形态关系,可实现实时通过输入数值,来进行不同时期的树木生产模拟。