摘要
[目的]削度方程可以很好地描述树干直径随树高变化的情况,基于地基激光雷达(terrestrial laser scanner,TLS)的高精度三维点云数据建立准确的削度方程并进行立木材积估算,对活立木尺度的材积估计具有重要意义.[方法]以江苏省黄海海滨国家森林公园杨树人工林为研究对象,获取4块样地的TLS点云数据,通过MATLAB 2020a软件计算点云平坦度和法向量以提取单木主干,采用圆拟合方法进行不同高度处的直径拟合,利用32株样木的数据,选取6种削度模型进行建模,得到杨树树干削度方程最优拟合模型,并进行材积估算.[结果]利用TLS数据提取的胸径能替代实测胸径,其平均误差小于0.90 cm.通过对6种模型的拟合优度检验,Schumacher and Hall模型为该地区杨树削度方程最优拟合模型,模型的决定系数R2=0.984,均方根误差为1.00 cm,相对百分误差为2.79％,平均预估误差为0.271％.利用Schumacher and Hall削度方程最优拟合模型进行活立木材积的估算,经与二元材积方程估计结果进行对比,其相对差异为3.34％,二者在统计上无显著差异.[结论]该方法可以减少地面调查对树木造成的永久性破坏,为人工林的蓄积量调查提供有效的技术支持.
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