[發(fā)明專利]一種利用三維激光掃描儀進行林業(yè)調(diào)查的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610985654.3
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN108061520A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒杰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北綠安生物科技有限公司
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種利用三維激光掃描儀進行林業(yè)調(diào)查的方法，涉及林業(yè)調(diào)查領(lǐng)域，特別是一種利用三維激光掃描儀進行林業(yè)調(diào)查的方法。根據(jù)調(diào)查林區(qū)范圍，布設(shè)參考標靶，確定設(shè)站位置；架設(shè)站點，掃描數(shù)據(jù)；拼接各站點點云數(shù)據(jù)；測定林木胸徑、樹高、冠徑；計算立木蓄積量；編制三維林區(qū)地圖。本發(fā)明的有益效果在于：能夠極大的減少林業(yè)調(diào)查人員的工作量和工作時間，提高調(diào)查效率。同時，高精度的三維激光掃描儀保證了測量數(shù)據(jù)的精度，并且調(diào)查時不用砍伐樹木，保護了自然環(huán)境。通過利用點云數(shù)據(jù)建立林區(qū)三維地形圖，可方便的建立起林區(qū)三維數(shù)字檔案，并可與3S技術(shù)相結(jié)合，方便林區(qū)的保護、管理與后續(xù)調(diào)查。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及林業(yè)調(diào)查領(lǐng)域，特別是一種利用三維激光掃描儀進行林業(yè)調(diào)查的方法。

背景技術(shù)

林業(yè)調(diào)查有著很長的發(fā)展歷史。德國在19 世紀初就有較精確的森林地圖和用形數(shù)法編制的立木材積表。20 世紀中葉，抽樣調(diào)查和航空攝影測量技術(shù)被用來提高調(diào)查效率。

隨著計算機技術(shù)的興起，3S 技術(shù)、遙感技術(shù)等都逐步被用于調(diào)查數(shù)據(jù)處理和圖面材料的編制。近20 年來，特別是進入新世紀后，林業(yè)調(diào)查的技術(shù)手段更臻完善，已建立起較為完善的森林資源管理信息系統(tǒng)。但由于經(jīng)濟發(fā)展導致的世界性能源、環(huán)境危機，使得森林日漸減少日趨嚴重，原有林業(yè)基層企業(yè)的森林調(diào)查, 已不足以掌握全局。建立森林資源數(shù)據(jù)庫自動

化體系勢在必行。

根據(jù)中華人民共和國林業(yè)部2003 年頒發(fā)的《森林資源調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》，調(diào)查的主要內(nèi)容包括：核對森林經(jīng)營單位的境界線，并在經(jīng)營管理范圍內(nèi)進行或調(diào)整( 復查)經(jīng)營區(qū)劃；各類林地的面積；調(diào)查各類森林、林木蓄積；與森林資源有關(guān)的自然地理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境因素；森林經(jīng)營條件、前期主要經(jīng)營措施與經(jīng)營成效等。

調(diào)查的形式一般包括：以地圖（地形圖、平面圖或、空像片等）為依據(jù)，設(shè)計調(diào)查方案和進行的路線，以目測與實測進行資源調(diào)查。如可依據(jù)近期航空圖像在室內(nèi)進行勾繪，再結(jié)合現(xiàn)場確定；也可進入林內(nèi)在地圖上勾繪；高度集約經(jīng)營時，可通過實測劃分。調(diào)查項目根據(jù)需要和實際情況而定，一般調(diào)查重點是蓄積量。常用調(diào)查方法有樣地實測法、目測法、回歸估測法與抽樣控制總體法。此外，生長量、枯損量、天然與人工更新效果、土壤、病蟲害、火災危險等級、立地條件、珍稀動植物資源等，都是調(diào)查的內(nèi)容。目前采用林業(yè)調(diào)查常用目測、傳統(tǒng)測繪（皮尺、測距儀等）、遙感、航空攝影等。針對最主要的林木蓄積量、生長量等調(diào)查項目，目測與傳統(tǒng)測繪的精度較高，但效率低下，難以滿足大面積的快速調(diào)查需求；遙感、航空攝影的方法雖然解決了效率問題，但不能穿透植被表面，難以全面、準確的獲取林區(qū)的信息，如何解決效率與精度之間的矛盾，是一個迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述問題，本發(fā)明提供一種利用三維激光掃描儀獲取林區(qū)空間信息的方法，在不砍伐林木的條件下，利用三維激光掃描儀獲取林木點云數(shù)據(jù)，建立林木的三維模型，進而計算出需要的各個數(shù)據(jù)。

一種利用三維激光掃描儀進行林業(yè)調(diào)查的方法，按照以下步驟實現(xiàn)：

步驟一：布設(shè)參考標靶，確定設(shè)站位置；

步驟二：架設(shè)站點，掃描數(shù)據(jù)；

步驟三：拼接各站點點云數(shù)據(jù)；

步驟四：測定林木胸徑、樹高、冠徑；

步驟五：計算立木蓄積量；

步驟六：編制三維林區(qū)地圖。

其中步驟一布設(shè)參考標靶，確定設(shè)站位置的條件如下：所有設(shè)站位置相加能覆蓋整個待掃描區(qū)域；每兩個設(shè)站之間應(yīng)保證視野內(nèi)有3 個以上的公共標靶，并且至少有3 個標靶不在同一平面上；保證待調(diào)查林區(qū)內(nèi)任一樹木距離其最近站點的直線距離為大于等于1m，小于等于30m ；所有布設(shè)站點視野相加，能覆蓋整個待調(diào)查林區(qū)內(nèi)的所有樹木。