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三維激光掃描儀在農林業中的應用

三維激光掃描儀在農林業中的應用

  • 所屬分類:三維掃描方案
  • 瀏覽次數:
  • 發布日期:2022-01-03 15:11:33
  • 產品概述
  • 技術參數
  • 性能特點

我國各地區氣候差異明顯,各地區植被生長類型和狀況都不-致,為了更好的獲取不同地區的林業數據,林業調查工作者會不定期的在野外采集林業數據,匯總到林業數據庫中,有助于植物多樣性普查工作的開展和林業保護等工作,對于的生態環境的持續改善有著很大的幫助。

解決方案:

現狀與困難:林業數表是社會經濟活動和森林經營的基準度量衡。- 般林業數表不能滿足社會需求,一定程度 上影像了森林經營管理和資源流轉。

如果用解析木編制數表,就要選取樣木、伐倒測定、截取圓盤。作業方法的原始造成林業調查工作者效率低下,任務量繁重,難以在單位時間內很好的完成工作任務,作業手段的簡單粗暴,也會對植物生長造成一定的破壞, 不利于生態環境的保護。

儀器測繪公司


技術優勢:

(一)技術特點:隨著三維激光掃描技術的出現,結合高精度的三維激光掃描儀、相關林業調查、植被分析軟件,可以通過三維點云數據快速保存被調查植被的各方面信息,在這個信息基礎上,可以方便提取植物樹冠、胸徑等數據,方便進行林業數據分析和保存,通過軟件自動化提取參數的模塊,可以大批量、效率的獲取所需要的數值,相比傳統數據采集手段來說,可以做到既快又準,而且在獲取某些植被的關鍵參數上,也不用砍伐樹木來獲取植被信息了,保證了生態的可持續發展,將林業調查對環境的傷害程度降到較低。

(二)設備概況:Z+F IMAGER系列三維激光掃描儀是世界上精度較高的相位式三維激光掃描儀,較高噪聲精度可達0.2mm,有效測量距離較高可達360米,內置相機可生成8000萬像素的高分辨率影像數據,性成真彩色點紜數據。較大測點速率超過一萬點每秒,保證在長距離下高質量的數據結果。360°x320°的視野保證了超廣的掃描范圍,同時較大減少了掃描站數。其創新性的率先采用內置GPS、IMU、 Compass等定位傳感器,可以輔助進行外業快速無標靶定位拼接,正實現了高效率的掃完即拼接。

解決方案:

三維激光掃描在林業調查中的應用廣泛,根據不同的需求可以生成相應的成果。主要工作流程包括以下幾個步驟:

在實施具體掃描計劃之前,要制定嚴密的掃描方案,根據數據采集的精度要求和被扛3描物體現場環境,確定掃描路線、掃描站數、儀器架站位置、掃描密度選擇。

數據獲取,包括三維點云數據采集和紋理信息的獲取。

點紜數據預處理,主要包括點云的去噪,配準和點云著色,導出真彩色點云數據,后期成果應用于展示,包括植株高度、胸徑等關鍵因子采集,植株點云數據存檔。

案例分享:

(一)中國農大佳木斯建三江農場掃描:項目要求:真彩色三維點云,長勢分析儀器使用: Z+F IMAGER 5010C、標靶球、三腳架人員配備:外業2人,內業1人麥田激光點云數據采集完畢后,可將點云數據導入到專業的植被點云分析軟件中,提取需要的關鍵參數。

通過小麥的植株高度來判定農作物的生長態勢,評估施肥、光照等因素對植物生長的影響。通過采集不同時期植物的點云數據,評估植物生長情況。

(二)某林業調查設計院:項目要求:真彩色三維點云,植株胸徑、樹冠等;

儀器使用: Z+F IMAGER 5010C、標靶球、三腳架;

人員配備:外業2人,內業1人;

結論:通過三維激光掃描儀野外掃描獲取樣木三維空間信息及影像數據,并由相應軟件室內量取樣木任意高直徑,其測量精度完全能夠達到林業數表編制對直徑測量精度的要求,是測樹技術的完全創新,使編表更科學,可信度更高。點云數據不光可用于提取樹徑估,也可提供其他測樹因子如生物量、樹干相對位置和葉面積指數,進而實現對單木材積、林分總蓄積量的測量。

利用三維激光掃描儀測量不用伐倒樣木的優點,可以進行高效、大數量、大范圍的樣木采彩集,這樣做在地域上具有很強的針對性,量體裁衣,保證了數表的高精度,依次分區、分類編制系列數表,付諸于生產實踐,對推進集體林業產權制度改革,建立現代森林資源流轉制度具有重要的現實意義。

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