南京林业大学学报(自然科学版)2021，Vol.45Issue(4) ：23-32.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202009021

基于ULS、 TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

Tree height estimations for different forest canopies in natural secondary forests based on ULS,TLS and ultrasonic altimeter systems

赵颖慧 杨海城 甄贞
南京林业大学学报(自然科学版)2021，Vol.45Issue(4) ：23-32.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202009021
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基于ULS、 TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

Tree height estimations for different forest canopies in natural secondary forests based on ULS,TLS and ultrasonic altimeter systems

赵颖慧 1杨海城 2甄贞1
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作者信息

  • 1. 东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040
  • 2. 东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨 150040
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摘要

[目的]应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法.[方法]以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm2样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning,ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex Ⅳ超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution,CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析.[结果]由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m.树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值.在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56％,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68％;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的rRMSE高6.31％,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16％.[结论]针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义.

关键词

无人机激光雷达/地基激光雷达/超声测高仪/树高/森林冠层/天然次生林

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基金项目

出版年

2021
南京林业大学学报(自然科学版)
南京林业大学

南京林业大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.012
ISSN：1000-2006
被引量6
参考文献量7
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