Kim 博士和他的團隊剛在澳大利亞(ya) 的熱帶森林完成了2個(ge) 月的現場工作。通過地麵三維激光掃描儀(yi) 和無人機載激光雷達分別進行數據采集，並進行數據融合，以此來進行森林係統的生物量估算。

比起其他的生態係統，森林生態係統更加的複雜。傳(chuan) 統的地麵生物量估算方式是對砍伐標準木，然後基於(yu) 標準木的體(ti) 積直徑或高度等相關(guan) 性進行估算，但這樣並不環保，而且代價(jia) 昂貴。

3D-FOREST,是由比利時科學政策辦公室支持的長期項目。該項目的主要目的是通過激光雷達在三維場景下重建森林結構，進行生物量估算。

這次在澳大利亞(ya) 為(wei) 期2月的野外作業(ye) ，主要通過不同平台采集的激光雷達三維數據，來量化澳大利亞(ya) 五個(ge) 熱帶地區的地上生物量和森林結構。

地麵三維激光掃描儀(yi) 和無人機載激光雷達的數據融合

該項目的概念是通過使用地麵三維激光掃描(TLS)捕獲數據以創建具有高度細節的“虛擬森林”。意識到通過地麵三維激光掃描儀(yi) 的數據采集不足以完全覆蓋更大範圍的探索，我們(men) 補充了無人機LiDAR進行數據采集。這樣“自下而上”和“自上而下”的數據采集方式相互補充，有效提高地麵生物量的估算水平。

Calders博士使用RIEGL VZ-400進行地麵三維數據的采集，每個(ge) 地塊(通常約1公頃)設置121個(ge) 不同的掃描點。這種10米×10米網格模式最大限度地減少了數據遮擋，這是對樹木數字化重建來進行生物量估算的關(guan) 鍵。

地麵三維激光掃描儀(yi) 在工作

項目組成員 ( Kim Calders, Louise Terryn , Barbara D’Hont)

與(yu) 瓦赫寧根大學合作，使用RIEGL RiCOPTER無人機載激光雷達係統共同進行三維數據采集。每個(ge) 站點大約覆蓋了15-20公頃的麵積，數據密度約 幾百點/平方米。

熱帶森林對於(yu) 無人機起降是非常具有挑戰性的，因為(wei) 需要合理的空間和視距範圍。該項目選擇了澳大利亞(ya) 陸地生態係統研究網絡(TERN)的一部分場所作為(wei) 起降場地，得以成功實施飛行任務。

RiCOPTER 無人機載LiDAR係統進行數據獲取

通過激光雷達數據進行可追蹤的生物量估算

從(cong) 激光雷達獲取的數據來創建“三維森林”可用於(yu) “虛擬收割”樹木，並通過計算它們(men) 的體(ti) 積來計算質量，將其大量的數字化。在過去幾年中，開發了算法以將樹木的三維點雲(yun) 數據轉換為(wei) 真實的樹木模型，稱為(wei) 定量結構模型(QSM)，能夠直接計算其體(ti) 積。

樹木分割的示例

左：地麵三維激光掃描儀(yi) 采集的樹木點雲(yun) ;右：相應的定量結構模型(QSM)

這些三維結構和生物量估算的空間分析，將使我們(men) 了解樹木結構的空間模式和平均分布。

並且這些信息對於(yu) 優(you) 化的森林管理非常重要，同時也有助於(yu) 更好地了解生態係統模型中森林結構的空間變化。

(原文來自Dr. Kim Calders, 博士後)

RIEGL激光測量係統公司，致力於(yu) 機載LiDAR和無人機LiDAR係統，移動三維激光測圖係統，地麵三維激光掃描係統，工業(ye) 三維激光掃描係統的研發，生產(chan) 。RIEGL在高可靠性的硬件係統與(yu) 點雲(yun) 數據上的創新為(wei) 測量領域提供了強大的解決(jue) 方案。

『中測瑞格測量技術(北京)有限公司』作為(wei) RIEGL中國區合作夥(huo) 伴，針對RIEGL的全線產(chan) 品，在全國進行RIEGL產(chan) 品的推廣和銷售，致力於(yu) 為(wei) 廣大用戶提供優(you) 秀的三維激光解決(jue) 方案。