【摘 要】
:
作为新兴的激光雷达扫描技术,无人机激光雷达(UAV-Li DAR)技术和手持移动激光扫描(HMLS)技术具有采集数据效率高、成本低等优点,但是这两种技术应用于较复杂的林业调查时,由于平台限制,难以采集完整的树木信息,故融合两个平台数据获取完整树木信息已成为信息处理必然的发展趋势。因此,本研究提出一种无标识的融合UAV-Li DAR和HMLS点云数据的方法,并将融合后数据进行数据压缩、单木分割、结构
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目(31971574);
论文部分内容阅读
作为新兴的激光雷达扫描技术,无人机激光雷达(UAV-Li DAR)技术和手持移动激光扫描(HMLS)技术具有采集数据效率高、成本低等优点,但是这两种技术应用于较复杂的林业调查时,由于平台限制,难以采集完整的树木信息,故融合两个平台数据获取完整树木信息已成为信息处理必然的发展趋势。因此,本研究提出一种无标识的融合UAV-Li DAR和HMLS点云数据的方法,并将融合后数据进行数据压缩、单木分割、结构参数提取、模型构建及生物量与碳储量估算等一系列处理。研究结果如下:(1)提出UAV-Li DAR和HMLS点云数据的精准融合方法。融合方法基于Delaunay三角网和迭代最近点(ICP)算法,并运用模拟退火算法优化。在样地内部随机选取区域,将区域内配准后的两种平台点云的树木位置投影点坐标进行对比,得到樟子松和蒙古栎的投影点平均坐标偏移距离分别为0.19m和0.25m。根据采集数据时设置的标志物计算偏移误差,樟子松样地和蒙古栎样地融合结果的均方误差分别为0.0512和0.0802,樟子松样地点云数据的融合精度高于蒙古栎样地。(2)提出基于融合数据的数据压缩与单木分割方法。点云数据压缩方法基于切片技术与角-弦偏差法,单木分割算法基于层叠法与均值漂移(Mean-shift)算法。结果显示,当压缩参数切片厚度、弦偏差阈值以及角偏差阈值选择适当时,压缩时间较短且压缩效果较好。蒙古栎和樟子松样地的点云数据压缩率分别达到86.84%和89.47%,同时根据压缩前后对树木胸径、树高和冠幅结构参数计算,发现数据压缩对三个结构参数的影响可忽略不计。两块样地的单木分割效果较好,蒙古栎样地单木分割评价结果显示召回率、精准率以及F值分别为0.76、0.86、0.81,而樟子松样地分别为0.86、0.84和0.85。(3)基于单木数据提取树木结构参数、建模并估算树木生物量及碳储量。基于单木数据估算胸径、树高和冠幅三个树木结构参数,将估算值与实地测量值回归分析,结果显示估算值与实测值相关性良好。利用定量结构模型(QSM)算法重建单木三维模型并根据树木枝干体积估算单木生物量及碳储量,将基于异速生长方程计算所得生物量参考值与估算值回归分析可得,生物量的估算值与参考值有较好的一致性,且误差较小。综上所述,融合UAV-Li DAR和HMLS点云数据有利于森林信息完整提取。本研究联合空中与地面获取的激光点云数据,实现了不同平台遥感数据间的相互补充,推动了激光雷达数据在森林资源调查等方面更广泛的应用。
其他文献
本文通过对民族舞剧《大梦敦煌》的人文性特征进行解读,分析其民族文化符号传播的意义,并对现当代民族舞剧创作及良性发展模式加以思考。
随着人们对高续航、小体积、长寿命储能器件的追求,传统锂离子电池受限于其电极材料,商业化性能已接近理论能量密度,不能满足未来的需求。锂硫(Li-S)电池是一种以含硫(S)活性物质为正极,金属锂(Li)作为负极的二次电池,其活性物质S具有高理论比容量(1675 m Ah g-1)和理论能量密度(2600 Wh kg-1),而且S具有成本低、储量丰富、环境相容性好等特点。因此,Li-S电池成为最具商业化
超级双相不锈钢2507具有优秀的力学性能和耐腐蚀性能,在海洋工程、化学化工、能源等领域具有广泛应用前景。合理的铁素体-奥氏体两相比例决定了超级双相不锈钢2507性能。焊接制造是超级双相不锈钢2507的重要成形工艺。然而,焊接时会导致焊接接头中两相比例失衡,影响超级双相不锈钢2507焊接接头性能。调控焊接接头中的两相比例是获得超级双相不锈钢2507优质焊接接头的关键。针对超级双相不锈钢2507的焊接
铝基复合材料因其优异的性能和可设计性而具有极大生命力,在汽车、电子、航空航天等领域得到了大范围应用。而源于金属-金属的天然属性,新型高熵合金(HEA)颗粒增强铝基复合材料的界面结合能力和性能较为优异。二次加工是提高其综合力学性能的一个良好选择,但受其自身特性的限制,二次加工面临一定挑战。因此,本文基于Gleeble-3500热模拟试验机得到的等温压缩实验结果,对微波烧结制备的15wt.%FeCoN
高分子材料在许多领域逐渐取代其他材料,比如金属材料。然而其主要弱点是机械强度相对较低,因此必须提高高分子材料的力学性能。对于半结晶聚合物材料来说其物理性能主要由其晶体的结构和形貌决定。在这种情况下,实现聚合物晶体结构和形貌的调控对于其物理性能的控制变得非常重要。分子链特殊的环形拓扑结构,聚合物熔体不同的分子链长度以及碳纳米管(CNT)填料的添加都会对晶体的最终形貌造成影响,尤其是在流动场的作用下,
7085Al(Al-Zn-Mg-Cu系)合金作为新一代的航空、航天用超高强度铝合金,具有高强、抗疲劳、高损伤容限,以及良好的成形加工性,主要应用于大飞机承力结构件,如空客A380和波音787的翼梁和翼肋等关键部件。然而,随着我国新一代载人航天、大飞机、航母舰载机等的快速发展,对“以铝代钢”的铝化率和铝合金的性能提出了越来越高的要求,传统铝合金已不能满足这些领域对其更高性能的要求。同时,随着海洋工程
7055Al合金以其高比强度、高比刚度、较好的韧性以及良好的抗应力腐蚀性,被广泛应用于航空航天、轨道交通、国防军事、新能源汽车等领域。随着载运工具不断追求轻量化和高温、高载荷服役条件下运行的安全可靠性和寿命,对其变形铝合金关键承力结构部件的高温性能,尤其是高温蠕变性能要求越来越高。然而,7055Al合金在温度超过473 K时,其力学性能损失接近50%,且高温蠕变性能差。而原位纳米颗粒增强铝基复合材
为了解群落的演替趋势并探讨阔叶红松林群落适应环境演变的生物学机制,同时也为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。本研究以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象,分析2010、2015和2020年群落幼树物种多样性动态变化、空间格局动态变化、2010、2015和2020优势幼树在三次调查期间的空间分布格局及其关联性,并分析2020年环境变量与3种优势幼树
21世纪的森林资源变得十分重要,保护森林资源逐渐变成刻不迟缓的重大问题。国家也提出“绿水青山就是金山银山”的资源保护理念。森林风速监测是保护森林资源的重要方式之一,森林风对于树木成长是一把双刃剑,它能帮助无人机喷药育种,也能助森林火灾迅速蔓延,以及影响森林气象观测等研究,所以森林风速监测具有重要实际意义。光纤传感技术自发明以来,一直广泛应用于信息传输和检测等领域。本文提出了一种基于光纤传感技术的森
钛酸锶钡(BST)是一种重要的电子陶瓷材料,具有高介电常数、低介电损耗,在钡锶比为0~1范围内电性能连续可调,并有良好的稳定性及绝缘性,可在动态存储器、红外探测仪、陶瓷电容器等各种电子器件中广泛应用。但目前BST陶瓷较高的烧结温度(>1300℃)限制了该材料的实际应用,如何降低BST陶瓷的烧结温度成为国内外研究重点。冷烧结是一种可以显著降低陶瓷烧结温度的新型工艺,通过引入过渡液相,可在超低温下(<