随着森林管理的改变，森林的生态效益和社会效益被越来越多的学者所关注。森林树冠参数如树冠投影面积和树冠体积是研究单木生物量和三维绿量的重要测量因子；叶面是林木与外界环境发生相互作用的主要场所，与其相关的叶面积指数测量对研究植物的生长、光合和呼吸作用、以及研究植被碳化量都有着重要意义。本文的研究目的在于提出并完善基于地面三维激光扫描系统的树冠参数的高精度测量和计算方法。　　在树冠投影面积和体积方面，以黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场内具有代表性的20株不同树种的样木为研究对象，采用三维激光扫描获取所有树木的初始点云数据，对获取的点云数据进行配准、去噪、提取等处理，最后分别采用传统人工方法、几何模拟法与改进的凸包算法计算所有样木的树冠投影面积和体积，并进行对比分析。研究结果表明：不同的方法测量得到的树冠投影面积（或者树冠体积）互相都有着紧密联系，尤其是几何模拟法和改进凸包算法。基于点云数据测量的结果较传统人工方法更为精确，提出的改进凸包算法测得的结果与几何模拟法相比，样木树冠投影面积的精度为95.59%，树冠体积的精度为95.21%，均大于95%，完全满足计算精度；同时，改进的凸包算法的耗时只有传统人工法的21%，几何模拟法的38%，大大提高了运算效率。　　在叶面积指数方面，以黑龙江省哈尔滨市东北林业大学校区实验林场内24块林分样地为研究对象，提出了一种基于林分点云数据获取半球图像计算叶面积指数的方法，激光扫描仪获取的冠层点云数据经过一定比例缩放到半球表面，再通过Lambert方位角等面积投影和球极平面投影获取点云半球图像，从而提取林分孔隙度系数，最后分别采用单角度反演法和Miller公式反演法计算叶面积指数。将基于激光雷达点云数据获取的叶面积指数与基于鱼目摄像获取的叶面积指数作对比分析，研究结果表明基于二值化球极平面投影图采用Miller公式反演法得到的叶面积指数与基于Winscanopy软件得到的叶面积指数进行拟合得到的直线斜率为1.039，决定系数0.9895，结果更加准确，精度更高。