浅谈激光雷达技术在林业上的应用

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激光雷达在智能农业中的应用

激光雷达在智能农业中的应用

激光雷达在智能农业中的应用激光雷达作为一种高精度测距和感知设备,被广泛运用于无人驾驶汽车、机器人和智能工业等领域。

然而,近年来,它在智能农业中的应用也引起了人们的关注。

激光雷达可以为农业提供精准的数据和信息,助力提高农业生产效率,减少资源浪费,并有助于实现可持续农业发展。

首先,激光雷达可以为农业提供高精度的地形测量和土壤分析。

利用激光雷达扫描地面,可以获取地形的三维数据,帮助农民了解土地的起伏变化、山谷沟壑等,为正确的土地利用和作物种植提供依据。

此外,激光雷达还可以测量土壤的密度和含水量等指标,为土壤肥力评估提供准确的数据,从而帮助农民调整施肥策略、提高产量。

其次,激光雷达在智能农业中的应用还包括农作物监测和病虫害防治。

在农田中安装激光雷达传感器,可以实时监测作物的生长状况,包括作物高度、生长速度等。

通过将激光雷达与图像处理技术结合,还可以实现对作物叶片的病虫害检测。

这种监测方式比传统的人工巡视更快速、准确,有助于及时发现和处理病虫害问题,为作物保护提供有效手段。

另外,激光雷达还能用于农田灌溉和施肥的精准化管理。

通过安装激光雷达传感器在喷灌系统中,可以实时监测土壤的含水量,并根据数据调整灌溉量。

与传统的时间控制喷灌相比,这种基于激光雷达的精准喷灌可以根据土壤的实际水分需求进行调整,减少浪费和土壤盐分积累。

类似地,激光雷达还可以应用于精准施肥系统中,根据作物需求和土壤养分状况,精确控制施肥量,提高养分利用率,减少环境污染。

最后,激光雷达还可以协助机械化农业的发展。

利用激光雷达传感器,可以实现农机的自动导航和避障。

通过激光雷达感知周围环境,农机可以准确判断障碍物的位置和距离,从而实现自动导航和避障。

这不仅提高了农机的使用效率,还减少了操作员的劳动强度和操作误差。

综上所述,激光雷达在智能农业中具有广泛的应用前景。

它可以帮助农民实现精准农业管理,提高农业生产效率和农作物质量,减少资源浪费和环境污染。

随着技术的进一步发展和成本的下降,相信激光雷达将在智能农业中扮演越来越重要的角色,为农业的可持续发展贡献力量。

基于LIDAR数据的森林资源调查方法

基于LIDAR数据的森林资源调查方法

基于LIDAR数据的森林资源调查方法基于LIDAR数据的森林资源调查方法:探索未来的可持续林业管理在现代林业管理中,准确获取并分析森林资源信息对于保护生态环境、合理利用森林资源至关重要。

传统的森林资源调查方法依赖于地面实地勘察和空中遥感技术,但这些方法耗时耗力且受到地形、植被遮挡等因素的限制。

然而,基于光电雷达(LIDAR)技术的森林资源调查方法正在逐渐成为林业管理的首选方案,因为它具备高精度、高效性、高空间分辨率等特点。

一、LIDAR技术的原理与应用LIDAR(Light Detection and Ranging)是一种利用激光测距原理进行精确测量的技术。

传感器发射短脉冲激光,然后通过计算目标反射回来的激光信号的时间差来确定距离。

由于LIDAR数据具有高分辨率和高垂直精度的特点,因此可以提供精确的地形、地貌以及植被结构信息。

基于LIDAR数据的森林资源调查方法在林业管理中得到了广泛应用。

通过处理激光返回信号,可以获取地面高程、植被高度、地上森林构成、树木结构等信息。

这些信息对于森林生态系统监测、林火风险评估、树种分类和森林蓄积量估算等都是非常有用的。

二、LIDAR技术在森林资源调查中的优势1. 提高调查效率:LIDAR技术可以在短时间内获取大范围的数据,相比传统的实地调查方法可以大大提高调查效率。

2. 增加数据精度:LIDAR技术可以提供三维立体的植被结构信息,包括树木高度、树冠形状等,相比传统空中遥感技术可以提供更为精确的数据。

3. 克服地形限制:由于LIDAR技术不受地形限制,可以精确测量山地、河流、湿地等地形复杂区域的植被信息,扩大了森林资源调查的范围。

4. 支持决策制定:基于LIDAR数据的分析结果可以用于制定更加科学和精确的森林管理方案,提高林业经济效益和生态效益。

三、基于LIDAR数据的森林资源调查方法实践案例LIDAR技术在森林资源调查中已经取得了显著的成果。

以加拿大阿尔伯塔省为例,该地区利用LIDAR技术进行了大规模的森林资源调查和监测工作。

基于LIDAR技术的森林测绘方法与应用

基于LIDAR技术的森林测绘方法与应用

基于LIDAR技术的森林测绘方法与应用一、引言森林在地球上占据着重要的地位,对环境、气候等方面都有着重要影响。

因此,对森林进行准确测绘和监测非常重要。

传统的森林测绘方法存在一些缺陷,如成本高、耗时长等。

而基于LIDAR(激光雷达)技术的森林测绘方法成为了一种较为有效的替代方案。

二、LIDAR技术简介LIDAR技术是一种利用激光脉冲进行三维测量的方法。

它通过发射激光脉冲并记录返回的反射信号的时间和强度来实现对物体的测量。

与传统的光学遥感相比,LIDAR技术能够得到更高分辨率和更准确的数据。

三、LIDAR技术在森林测绘中的应用1. 高精度的数字高程模型(DEM)生成LIDAR技术可以快速获取地面和树冠的高度信息,通过处理激光脉冲与地面和树冠之间的反射关系,可以生成高精度的DEM。

这对于森林生态系统的研究以及土地规划和资源管理等方面都具有重要意义。

2. 森林结构参数提取借助LIDAR技术,可以获取树木的尺寸、数量和位置等信息。

利用激光脉冲与树木之间的交互作用,可以对树冠和树干进行三维重建,实现对森林结构的定量描述。

这对于森林管理、生物多样性评估等具有重要价值。

3. 森林生态系统监测LIDAR技术可以对森林生态系统进行动态监测。

通过不同时间段的LIDAR数据采集和对比分析,可以观测到森林的变化和演替过程。

这对于生物地理学、生态学等研究领域都具有重要意义。

四、基于LIDAR技术的森林测绘方法1. 数据采集与处理LIDAR技术需要使用激光雷达设备对目标进行扫描,获取激光点云数据。

然后,通过对激光点云进行预处理、滤波和配准等步骤,得到准确可靠的数据。

这些数据还需要进行分类和分割,以区分地面和树冠等部分。

2. DEM生成与森林结构参数提取通过对激光点云进行处理,可以生成高精度的DEM。

利用DEM和激光点云数据,可以提取出森林结构参数,如树木高度、覆盖度、树冠积极和树木密度等信息。

这些参数对于森林生态系统的研究和保护具有重要价值。

采用机载激光雷达进行森林资源调查的方法与技巧

采用机载激光雷达进行森林资源调查的方法与技巧

采用机载激光雷达进行森林资源调查的方法与技巧随着科技的不断进步,机载激光雷达技术被广泛应用于森林资源调查中。

采用机载激光雷达进行森林资源调查可以提高效率,准确获取大量的数据并进行分析,为科学合理地利用森林资源提供可靠的依据。

本文将介绍机载激光雷达的基本原理,以及在森林资源调查中的应用方法与技巧。

一、机载激光雷达的基本原理机载激光雷达是一种通过发射激光束并测量其反射回波时间来获取地面表面高程和三维信息的技术。

其基本原理是利用激光束在空气中迅速传播,当遇到地面或其他表面时,一部分能量被反射回来。

通过测量激光束的传播时间,可以得到地面到激光雷达的距离。

结合激光雷达平台的精确定位信息,可以得到地表高程和表面形态等地理信息。

机载激光雷达可以实现高密度、高精度的地表三维测绘,为森林资源调查提供了强有力的工具。

二、机载激光雷达在森林资源调查中的应用方法1. 森林生物多样性调查机载激光雷达能够精确测量森林地表高程和结构,通过与卫星遥感数据及地理信息系统(GIS)相结合,可以获取大范围的森林生物多样性信息。

例如,可以通过激光雷达获取的树冠高度数据来估计森林垂直结构,进而研究不同高度层的物种组成和分布情况。

这对于了解森林生态系统的演替过程、评估生物多样性的变化以及制定有效的保护措施具有重要的意义。

2. 森林碳储量估算森林是地球上最重要的碳汇之一,了解森林的碳储量对于全球碳循环研究和应对气候变化具有重要意义。

机载激光雷达可以通过测量树木的高度和体积,估算森林的生物量,并据此计算森林的碳储量。

相较于传统的人工调查方法,机载激光雷达可以大大提高调查的效率和准确性,并且可以获取大面积的数据进行综合分析。

3. 森林火灾监测火灾是林业生产中的常见灾害,及早发现和控制火源对于减少损失至关重要。

机载激光雷达可以通过高精度的三维建模,实时监测森林的火情。

激光雷达可以快速获取受火灾影响的森林地区的高程、坡度和地形等信息,结合光学遥感影像和温度数据,可以精确识别和定位火源,指导灭火工作。

测绘技术在林业保护中的应用指南

测绘技术在林业保护中的应用指南

测绘技术在林业保护中的应用指南引言随着人类对自然资源的深入开发和利用,林业资源逐渐受到威胁。

而保护和管理森林对于维持生态平衡和人类可持续发展至关重要。

在这个过程中,测绘技术的应用可以提供有力的支持和指导。

本文将探讨测绘技术在林业保护中的应用,旨在为相关从业人员提供一份实用的指南。

第一部分:激光雷达技术的应用激光雷达技术(LiDAR)是一种快速、高精度的测绘技术,可以实时获取大量三维数据。

在林业保护中,激光雷达技术可以用于树木高度测量、森林密度评估和疫病监测等方面。

通过激光雷达扫描,可以获取森林的三维模型,帮助林业保护人员更好地了解森林的结构和植被分布情况,进而制定合理的保护计划。

第二部分:无人机航拍技术的应用随着无人机技术的发展,无人机航拍技术在林业保护中的应用越来越广泛。

通过无人机航拍,可以获取高分辨率的影像和视频数据,为林业保护人员提供详细的地貌信息。

这对于监测森林火灾、动植物迁徙以及疫虫肆虐等重要问题的解决至关重要。

另外,通过无人机航拍技术,可以及时发现森林内的非法砍伐行为,提高监管效果,减少资源浪费。

第三部分:遥感技术的应用遥感技术是通过卫星或航空平台获取地球观测信息的方法,可以广泛应用于林业保护中。

遥感图像可以在不接触地面的情况下,获得大范围的地表信息,并提供多时相数据。

通过分析遥感图像,可以评估森林的健康状况、估算森林的碳储量,甚至监测森林内的病虫害情况。

这些信息为林业保护决策提供了科学依据,提高保护效果。

第四部分:地理信息系统(GIS)技术的应用地理信息系统(GIS)是将空间数据与属性数据结合的一种技术,可以有效管理和分析地理信息。

在林业保护中,GIS技术可以帮助林业保护人员制定合理的保护区划、规划路线以及设立监测点位。

此外,通过GIS技术,可以构建森林资源监测数据库,实现对森林资源的动态管理和评估。

结论测绘技术在林业保护中的应用已经成为不可或缺的一部分。

激光雷达技术通过实时获取大量三维数据,帮助人们更好地了解森林结构。

机载激光雷达(LiDAR)数据在森林资源调查中的应用综述

机载激光雷达(LiDAR)数据在森林资源调查中的应用综述

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机 载 激 光 雷 达 ( i AR) LD 数据在森林资源调查中的应用综述
赵峰 ①, 增 元 ①, 韵 晟 ① , 勇① 李 王 ~ 庞
( 中国 林 业 科 学 研 究 院资 源 信 息 研 究 所 , 京 10 9 ;② 弗 莱 堡 大 学 遥 感 与 景 观 信 息 研 究 所 , 莱 堡 7 1 6德 国 ) ① 北 001 弗 90
收 稿 日期 :0 7 0 — 1 20 - 3 6 修订 日期 :07 O —1 2 0一 7 9
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测绘技术中的林业资源测量方法

测绘技术中的林业资源测量方法

测绘技术中的林业资源测量方法导论测绘技术对于林业资源的测量和管理起着关键的作用。

随着社会的发展和人们对环境保护的要求日益增加,准确测量和有效管理林业资源变得愈加重要。

本文将介绍几种在测绘技术中广泛应用的林业资源测量方法。

一、激光雷达测量激光雷达测量是一种高精度的林业资源测量方法。

激光雷达通过向地面发射激光束,利用回波的时间来计算物体与激光雷达之间的距离。

激光雷达可以测量树木的高度、直径、体积,并且能够在较短时间内对整个林地进行测量。

激光雷达测量的优点是精度高、速度快、非接触式测量。

它可以避免人为因素带来的误差,并且适用于不同类型的林地。

然而,激光雷达测量也存在一些局限性,比如测量结果受到天气条件和地形地貌的限制,同时设备的成本也较高。

二、遥感技术应用遥感技术在林业资源测量中也发挥着重要的作用。

遥感技术通过卫星或飞机获取地球表面的图像信息,进而提取出林地信息。

遥感技术可以用于测量林地的覆盖率、林木种类、生长状况等。

遥感技术的主要优点是能够快速获取大范围的数据,并且可以进行长时间的监测。

它可以提供林地的时空变化信息,为林业资源管理提供科学依据。

然而,由于遥感技术需要对图像进行处理和解译,其准确度和精度受到影响。

因此,在使用遥感技术进行测量时需要结合实地调查和验证。

三、GPS技术在林业资源测量中的应用全球定位系统(GPS)是一种以卫星为基础的导航系统,可以用于精确测量地面的位置和坐标。

GPS技术在林业资源测量中被广泛应用,可以测量森林边界、样地位置、道路网络等。

GPS技术的优点是定位精度高、操作简单。

它可以实时记录测量数据,提高工作效率。

但是,由于GPS信号受到建筑物、树木等因素的阻挡,其定位精度可能受到影响。

此外,GPS技术在峡谷、森林密集地等复杂环境中的应用也存在一定的困难。

四、无人机技术的发展和应用随着无人机技术的不断发展,其在林业资源测量中的应用也日益广泛。

无人机可以搭载激光雷达、红外相机等设备,通过航拍和数据处理来获取林地的信息。

激光雷达测绘技术在林业资源调查中的示范应用

激光雷达测绘技术在林业资源调查中的示范应用

激光雷达测绘技术在林业资源调查中的示范应用林业资源是国家重要的自然资源,对于实现可持续发展和生态保护具有重要意义。

然而,传统的林业资源调查方法受制于人力物力的限制,难以满足大规模调查的需求。

随着激光雷达测绘技术的发展,其在林业资源调查中的示范应用已引起广泛关注。

激光雷达测绘技术是一种高精度、高效率的三维地面数据采集方法。

通过利用激光传感器发射激光束,然后测量激光束与地面的回波时间,可以获取地面上每个点的精确三维坐标。

与传统的测绘方法相比,激光雷达测绘技术具有非接触、快速、高精度等特点,适用于复杂地形和森林等密集植被区域的调查。

首先,激光雷达测绘技术可以提供详尽准确的地形数据,为林业资源调查提供重要支持。

利用激光雷达技术获取的地形数据可以提供森林覆盖信息、地形起伏、沟壑分布等,这些信息对于制定林业资源保护和管理方案非常重要。

例如,通过激光雷达测绘技术可以精确计算出森林覆盖率,为森林面积估算和林业资源管理提供准确依据。

其次,激光雷达测绘技术能够实现林木参数的非破坏性测量,提高林木资源调查的效率。

传统的林木资源调查通常需要人员进入森林现场进行手工测量,耗时耗力且工作效率低下。

而激光雷达测绘技术可以通过激光束扫描获取林木的三维点云数据,从而实现林木高度、冠幅和体积等参数的自动提取。

这不仅可以大大缩短调查时间,还可以减少人工误差,提高数据的准确性。

此外,激光雷达测绘技术还可以用于林火监测和森林病虫害调查。

林火是森林资源保护的重要威胁之一,及时准确地监测林火的发生和蔓延对于防控林火事故具有重要意义。

通过激光雷达测绘技术,可以快速获取烟雾和火焰的高精度三维形态数据,为林火监测和预测提供依据。

此外,激光雷达测绘技术还可以用于森林病虫害的调查和监测,及时识别病虫害受害程度和分布范围,为病虫害防治提供科学依据。

综上所述,激光雷达测绘技术在林业资源调查中的示范应用具有重要意义。

其可以提供详尽准确的地形数据,为林业资源管理和保护提供科学依据;同时,激光雷达测绘技术实现了对林木参数的非破坏性测量,提高了林木资源调查的效率;此外,激光雷达测绘技术还可以用于林火监测和森林病虫害调查,为林业生态保护工作提供重要支持。

激光雷达测量技术在林业资源调查中的应用

激光雷达测量技术在林业资源调查中的应用

激光雷达测量技术在林业资源调查中的应用近年来,随着激光雷达测量技术的不断发展和成熟,其在不同领域的应用逐渐增加,其中之一就是在林业资源调查中的应用。

激光雷达测量技术以其高精度、高效率和非接触性等特点,为林业资源调查带来了全新的解决方案。

首先,激光雷达测量技术可以实现高精度的地形测量。

传统的林业资源调查方法中,常常使用地面测量仪器进行地形测量,这种方法不仅耗时耗力,还受到地面条件的限制。

而激光雷达测量技术通过发射激光束并记录其回波时间,可以准确测量出地面的高程信息,从而建立起高精度的地形模型。

这种高精度的地形模型不仅可以为林业资源的调查和管理提供详尽的基础数据,还可以为林业防火、生态恢复等方面的工作提供支持。

其次,激光雷达测量技术可以实现树木高度的快速测量。

树木高度是林业资源调查中一个重要的参数,传统的方法通常需要人工上山测量或使用测距仪进行测量,耗时耗力。

而激光雷达测量技术可以通过测量激光束从树冠到地面的行程时间,从而精确计算出树木的高度。

激光雷达测量技术具有高精度和非接触性的特点,可以在较短的时间内快速获取到大量的树木高度数据,极大地提高了林业资源调查的效率和精度。

此外,激光雷达测量技术还可以进行林冠密度的遥感估算。

林冠密度是评价林木长势和林分结构的重要参数,传统的测量方法往往需要人工收集样地数据,并通过复杂的计算过程进行估算。

而激光雷达测量技术可以通过测量激光束在树冠层的反射和穿透程度,准确反映林分的垂直结构和光环境,从而实现对林冠密度的遥感估算。

这种非接触的遥感测量方法不仅减少了野外工作的难度和工作量,还提高了数据的可靠性和精度。

最后,激光雷达测量技术还可以用于森林火灾的监测和预警。

传统的火灾监测方法通常依赖于人工巡逻和卫星遥感数据,不仅成本高昂,而且无法实现实时监测。

而激光雷达测量技术则可以实现对火灾烟雾和火线的高精度监测,通过分析激光雷达数据,可以实时掌握火灾的发展情况,提前预警,并采取相应的灭火措施。

林业服务业中的数据采集与分析方法

林业服务业中的数据采集与分析方法

林业服务业中的数据采集与分析方法在当今数字化的时代,林业服务业也不例外,面临着大数据时代的挑战与机遇。

数据收集和分析变得至关重要,因为它们可以为林业管理提供决策支持和资源优化。

本文将介绍林业服务业中常用的数据采集与分析方法,以帮助该行业更好地应对挑战。

一、无人机技术在林业数据采集中的应用无人机技术近年来在各行各业都得到了广泛应用,林业服务业也不例外。

无人机可以搭载各种传感器,如卫星地图测绘传感器和红外摄像头,可以用于监测森林覆盖范围、森林疾病和虫害的蔓延等。

通过无人机收集的大量数据,可以对森林的生态环境进行实时监测和分析,从而提供决策支持。

二、激光雷达技术在林木高度测量中的应用激光雷达技术可以通过扫描森林获取精确的三维植被结构信息,尤其是林木的高度。

通过激光雷达技术,可以快速获取大量的数据,并对森林的垂直结构进行分析。

这些数据对于森林管理和资源评估非常重要,可以帮助林业人员更好地了解森林的构成和分布情况。

三、遥感技术在森林覆盖监测中的应用遥感技术是一种通过空间传感器对地球表面进行观测和测量的方法。

在林业服务业中,遥感技术可以用于森林覆盖监测和变化检测。

通过遥感技术,可以获取大范围的数据,并对森林的覆盖范围和变化情况进行分析。

这些数据对于森林资源的评估和管理非常重要,可以帮助决策者更好地了解森林的状况并采取相应的措施。

四、人工智能在林业数据分析中的应用人工智能技术在数据分析领域发挥着重要作用。

在林业服务业中,人工智能可以用于数据挖掘和模式识别,以发现隐藏在大数据中的规律和趋势。

通过人工智能的应用,可以从林业数据中提取有价值的信息,并为决策提供科学依据。

例如,基于机器学习的模型可以预测森林病虫害的蔓延趋势,从而采取相应的防治措施。

综上所述,数据采集和分析在林业服务业中具有重要意义。

通过无人机技术、激光雷达技术、遥感技术和人工智能的应用,可以获得大量的数据,并对其进行分析和处理,从而为决策者提供科学支持。

测绘技术中的林业资源测量方法介绍

测绘技术中的林业资源测量方法介绍

测绘技术中的林业资源测量方法介绍当前,随着全球生态环境日益恶化,林业资源保护和管理日益引起人们的重视。

作为一个重要的自然资源,林业资源的测量方法和技术对于科学合理的保护和利用至关重要。

本文将介绍在测绘技术中常用的林业资源测量方法,这些方法帮助我们更好地了解和管理森林资源。

一、无人机遥感技术无人机遥感技术是近年来林业资源测量中的一项创新技术。

通过无人机搭载的遥感设备,可以快速、高效地对森林进行遥感影像的获取。

这种技术具有高分辨率、广覆盖面和快速响应等优点,能够提供大量的地理信息数据,从而更好地了解森林的生长状况和资源分布。

在林业资源的测量中,无人机遥感技术可以用于森林植被覆盖度的测量、混交林的结构特征分析、地形和地貌的测量等。

通过获取大量的遥感数据,可以为林业资源的保护和管理提供科学依据,全面了解森林生态系统的状况。

二、激光雷达技术激光雷达技术是一种近距离高精度的测距和三维数据采集技术,被广泛应用于林业资源测量中。

激光雷达通过向地面发射激光脉冲,并接收反射而回来的激光信号,从而精确测量出地面、植被和建筑物等的高程和位置信息。

在林业资源的测量中,激光雷达技术可以用于森林高度、林分密度和坡度等指标的测量。

通过激光雷达技术获取的数据,可以提供精确的三维地形模型,进而分析森林的结构和生长状况,为林业资源的管理和保护提供科学依据。

三、卫星遥感技术卫星遥感技术作为一种远距离、大范围的数据获取方法,在测绘技术中也得到广泛应用。

卫星遥感技术通过利用地面状况反射或辐射的电磁波信息,获取反射和辐射的信号,从而获取地表的各种信息。

在林业资源的测量中,卫星遥感技术可以用于森林覆盖度、植被类型和植被生长状态等指标的测量。

通过对卫星遥感数据的分析,可以获取森林资源的空间分布和演变趋势,为林业资源的保护和管理提供参考。

综上所述,测绘技术中的林业资源测量方法多种多样,每种方法都有其独特的优势和适用范围。

无人机遥感技术适用于小范围高精度的资源测量,激光雷达技术适用于局部区域和密集林地的测量,卫星遥感技术适用于大范围资源的监测。

激光雷达森林参数反演技术与方法

激光雷达森林参数反演技术与方法

激光雷达森林参数反演技术与方法
激光雷达森林参数反演技术与方法是一种利用激光雷达数据来反演森林参数的方法。

该方法主要包括以下几个步骤:
1. 数据采集:利用激光雷达传感器在森林区域进行数据采集,获取树木的高度、枝叶分布等参数。

2. 数据预处理:对采集到的原始数据进行预处理,包括去除噪声、滤波、去除地面点等操作,以便更好地提取树木参数。

3. 参数提取:从预处理后的数据中提取森林参数,如树木高度、枝叶密度、树木间距等。

4. 模型构建:利用提取的森林参数,构建反演模型,将激光雷达数据与森林参数建立数学关系。

5. 参数反演:通过反演模型,将激光雷达数据转化为森林参数,实现对森林的参数化描述。

6. 结果应用:将反演得到的森林参数应用于林业资源调查、森林生长模拟、森林生态评估等领域。

需要注意的是,激光雷达森林参数反演技术与方法仍处于发展阶段,其精度和可靠性有待进一步提高。

同时,该方法也需要考虑成本和可行性等因素,以更好地应用于实际生产中。

激光雷达在林业调查中的应用——以广西融水苗族自治县森林资源规划设计项目为例

激光雷达在林业调查中的应用——以广西融水苗族自治县森林资源规划设计项目为例

长期以来,测量小面积森林资源的树高、胸径、树冠面积等主要是利用围径尺、测高器、皮尺等工具。

利用这种传统的方法进行森林资源管理和普查,比较费力、费时,劳动强度大,而且难以获得林木的准确数值[1]。

目前遥感技术已大量用于林业资源的管理和普查、动态监测与分析、灾害监测与预报、灾情评估等。

传统的光学遥感技术仅能提供林木的二维信息[2],通过高分航飞影像、卫星影像等可获取林木的变化区域、变化范围信息,以及辨别林木种类等,并不能获得森林垂直结构的参数。

除此之外,摄影测量在森林地区作业时面临诸多困难,如外业控制困难、加密选点困难、影像匹配困难和立体测图困难等。

机载激光雷达技术的出现,弥补了上述技术的不足。

研究小组通过北京数字绿土科技有限公司的LiDAR360处理软件,对机载雷达点云数据进行分析处理,证实了其在林业资源调查上的优势,为林业资源调查提出了新的思路与方法。

1 激光雷达的测树原理与应用方法三维激光雷达是一种由扫描仪、计算机和电源供应系统3部分构成的三维建模系统。

三维激光扫描系统在工作中,需要对数据进行不断地采集和处理。

它以扫描仪器为原点建立三维激光空间坐标系,通过空间坐标系里面的点云图来表达系统对目标物体地面的采样结果。

三维激光扫描系统的测树原理:通过发射的脉冲激光传播的来回时间差计算出仪器离扫描点的距离,用脉冲反射回来的水平及垂直方向的两个角度值推算出扫描点的三维坐标值,最后利用扫描点的反射强度区分地表扫描点的地物类型。

应用方法:(1)对于大面积的森林资源调查,大飞机机载激光雷达是最有效的获取点云数据的方式,它可以快速地获取大面积的林业点云数据。

大激光雷达在林业调查中的应用——以广西融水苗族自治县森林资源规划设计项目为例● 罗 正,谢宗音(广西自然资源遥感院,广西 南宁 530023 )[摘 要]激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,它对植被空间结构和地形具有较强的探测能力,特别是在森林高度探测方面具有其他遥感技术无法比拟的优势。

机载激光雷达在森林资源调查中的应用与展望

机载激光雷达在森林资源调查中的应用与展望

机载激光雷达在森林资源调查中的应用与展望摘要:森林资源是陆地生态系统的支撑,及时、高效、准确地调查与监测森林资源,对生态环境的保护与可持续发展具有重要意义。

机载激光雷达(LiDAR)技术可以直接获取地表地物的三维信息,在森林参数估测方面具有独特的优势,因此,在森林资源调查中有着广泛应用。

关键词:机载激光雷达;森林资源调查;应用;展望1激光雷达技术特点相比传统的雷达技术,激光雷达技术在应用中具备了以下技术特征:第一,激光雷达的激光光束相对较窄,可以根据实际情况展开多次勘测,从而获取到更多的基础数据,便于后续工作的顺利展开。

而且激光波长比较短,探测频率高,从而使激光雷达的测量精度达到极高的水平,综上,激光雷达技术具有数据密度大、测量精度高的特点。

第二,激光雷达在应用中属于主动测量式雷达,不会受到光源影响,并且其不会受到时间、太阳高度、地物阴影等内容干扰,借此来获取到全地形数据,并且能够确保数据精度的可靠性。

第三,激光雷达产生的激光波束较窄,并且其传播方向良好,同时其口径较小,只能定向接收区域的回波,因此其采集的数据也具备了很强的隐蔽性和安全性。

第四,在使用中激光雷达的发射器总重量较小,并且所需安装空间较小,提高了作业过程的便捷性。

2机载LiDAR在森林资源调查中的应用2.1机载LiDAR进行森林资源调查的步骤机载LiDAR进行森林调查,大都需要进行森林样地划分、外业人工调查、外业航飞采集、内业点云数据处理等几个步骤。

森林进行样地划分便于对样地进行人工调查以及统计森林信息。

外业人工调查,通过每木检尺等手段,可以获取样地具体的树高、冠幅、胸径、叶面积指数、郁闭度、生物量等信息。

外业航飞采集可以获得森林大尺度范围的单木与林分信息。

内业点云处理可以对采集的森林点云数据进行滤波、单木分割,提取树高、冠幅、穿透率等数据,进而获得相关单木因子和林分因子。

人工调查的数据可以与机载LiDAR采集的点云数据进行相关反演模型的建立,或者对模型进行精确度检验。

借助什么技术可以改善森林保护措施?

借助什么技术可以改善森林保护措施?

借助什么技术可以改善森林保护措施?一、激光雷达技术激光雷达技术是一种高精度的遥感技术,可以对森林进行全面而精确的测量和监测。

首先,激光雷达可以实现全球范围内的森林三维建模。

通过激光发射与接收,可以快速获取森林地形、结构、高度等信息,进而为森林管理者提供准确的数据支持。

其次,激光雷达技术还可以用于森林火灾的早期检测与预警。

通过激光雷达的高速扫描和数据处理,可以快速监测到火灾的热点,提前采取措施进行扑救和控制,避免火灾蔓延和损失扩大。

二、卫星遥感技术卫星遥感技术具有广覆盖、高分辨率的特点,是森林保护的重要手段之一。

首先,卫星遥感技术可以实现对森林覆盖面积、类型、演变等方面的监测。

通过遥感卫星获取的图像数据,可以分析和评估森林覆盖状况,及时发现和纠正森林退化和破坏。

其次,卫星遥感技术还可以用于森林生态系统的监测和评估。

通过监测土地利用变化、植被指数和环境参数,可以评估森林生态系统的健康状况、生物多样性和碳汇能力,为森林保护决策提供科学依据。

三、无人机技术无人机技术在森林保护方面具有广泛应用前景。

首先,无人机可以实现对森林植被的高空观测和巡查,提供全景图像和视频数据。

无人机配备的高清相机和多光谱传感器,可以获取高分辨率的图像数据,帮助森林管理者掌握森林植被的分布、密度和健康状况。

其次,无人机还可以用于森林护林员的巡查和监测工作。

通过无人机的快速响应和灵活机动性,可以监测森林破坏行为,及时采取行动进行干预和控制,确保森林的安全和稳定。

四、人工智能技术人工智能技术在森林保护方面有着巨大的潜力。

首先,人工智能可以通过机器学习和图像识别技术,自动识别和分类森林的植被类型和病虫害情况。

通过对大量图像数据的分析和学习,人工智能可以准确识别对森林健康和生态系统稳定具有重要意义的物种和问题。

其次,人工智能还可以用于森林火灾的预测和防控。

通过建立火灾风险模型和火灾传播模型,结合实时气象数据和火灾历史数据库,人工智能可以提前预测火灾可能爆发的地点和范围,并根据预测结果制定相应的火灾防控策略。

LIDAR技术在林业调查中的应用研究

LIDAR技术在林业调查中的应用研究

L IDAR 技术在林业调查中的应用研究张彦林1,2,冯仲科1,杨伯钢1,马友平1,姚 山1(11北京林业大学测绘与3S 技术中心,北京100083;21甘肃林业职业技术学院,甘肃天水741020;31北京市测绘设计研究院,北京100038)摘要:以L IDAR 测量树高为研究内容,利用全站仪对研究区选定的37株样木的树高和材积进行精准测量,获取训练样本实测数据。

通过BP 神经网络分析,建立了L IDAR 测量树高与实测树高、材积的拟合函数方程,实现了用L IDAR 树高数据计算单木材积的过程。

从拟合的结果来看,树高相关系数R 为019932,平均残差平方和为01086312。

材积相关系数R 为019747,平均残差平方和为010003105,达到了林业调查精度的要求,在林业数表的编制方面是一个比较好的范例。

关键词:L IDAR ;树高;材积;BP 神经网络;拟合函数方程中图分类号:P22511;S758 文献标识码:A 文章编号:1002-6622(2007)06-0073-05of L IDAR T echnology in Forestry InvestigationZHAN G Yanlin1,2,FEN G Zhongke 1,YAN G Bogang 3,MA Y ouping 1,YAO Shan1(11Instit ute of GIS ,RS &GPS ,Beiji ng Forest ry U niversity ,100083,P 1R 1Chi na ;21Gansu Forest ry Technological College ,Tianshui ,741020,Gansu ,P 1R 1Chi na ;31Beiji ng Research Instit ute of S urveyi ng and Designi ng ,Beiji ng 100038,Chi na )Abstract :This paper studied measurement of tree heights by using L IDAR technology 1The total sta 2tion precisely measured height and volume of the 37selected sample trees ,which served as measured sample data 1With the analysis of BP Neural Networks ,function equation was established to fit L I 2DAR images to real -measured tree height and volume data ,which processed realization of using L I 2DAR data to calculate individual tree volume 1It can be drawn from the fitting result that correlative coefficient of height was 019932and mean residual sum of squares was 01086312,correlative coeffi 2cient of volume was 019747and mean residual sum of squares was 010003105,this result met the requirement of forestry investigation precision 1It also set a good example for forestry tables making 1K ey w ords :L IDAR ,tree heights ,tree volumes ,BP Neural Networks ,fitting function equation收稿日期:2007-05-16;修回日期:2007-09-17作者简介:张彦林(1963-)男,甘肃天水人,副教授,博士生,主要研究方向为3S 技术在林业中应用。

机载激光雷达技术在森林资源调查中的应用

机载激光雷达技术在森林资源调查中的应用

㊀2019年8月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第15期收稿日期:2019G04G26作者简介:柳祥来(1980-),男,土家族,工程师,主要从事林业资源开发及经营管理等工作.机载激光雷达技术在森林资源调查中的应用柳祥来(凯迪阳光生物能源投资有限公司,湖北武汉430000)摘要:指出了机载激光雷达技术,可以对地面的三维数据进行直接捕捉,在林业数据估计等方面也有其优点,因此,在林业资源的调查中有着较多的运用.基于此,介绍了激光雷达系统的基本工作原理和系统构成,对激光雷达技术在林木蓄积量㊁获取树高㊁树林分布密度和生物量等森林数据的获取运用也作了详细分析.关键词:机载激光雷达技术;数据;林业中图分类号:S 7㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀文章编号:1674G9944(2019)15G0244G021㊀引言用传感器发出的激光来测量传感器和目标物体之间的距离的主动遥感技术被称作激光雷达技术.通过不同的勘测目标,可以将其分为两类,即对地勘测和对空勘测,对地激光雷达的主要功能就是收集地貌㊁地质㊁土地利用率等信息数据,对空激光雷达就是通过向空中投射激光束和接收经空气中漂浮颗粒所反弹回来的回波进行对大气化学和物理性质的检测.对于搭载拍照传感器的载体又进行了分类,机载㊁车载㊁定位㊁星载等四类都属于对地激光雷达的范畴,在这四类中,机载对地激光雷达装置是常见的激光雷达装置.在20世纪80年代,中期激光雷达技术开始逐渐用于估测森林数据参数,主要通过识别三维坐标信息来定量对森林数据参数进行估测,特别是在估测林木空间结构和估计森林高度这方面有其独有的优点,对于遥感技术来说,激光雷达技术的出现是一个新的突破.经过几十年的发展,激光雷达技术在林业研究方面的技术已逐渐趋于成熟.许多研究机构已经证明了激光雷达技术在森林资源调查中是越来越重要的,对于估测林分特点可以采用激光扫描数据来进行研究,比如胸高端面积,树高和林分蓄积量.2㊀机载激光雷达系统的构成机载激光雷达系统主要组成部分分别是全球定位系统㊁激光扫描系统㊁监视控制系统和惯性测量装置等.他们共同构成了机载激光雷达系统.其中,机载激光雷达的核心部分便是机载激光雷达的传感器,传感器主要是用来发射测量激光脉冲和接收脉冲因遇到阻碍而反弹回来的回波.为机载激光雷达系统提供定位服务的毫无疑问就是全球定位系统了.惯性测量装置主要运用于监测机载激光雷达系统所在平台的飞行状态.在分析机载激光雷达数据的同时,监视控制系统还为相关操作人员提供必要的实时监控信息,这些信息包含很多内容,其中就包括全球定位系统,惯性测量装置和传感器等各部分的运行状态和飞机平台的飞行轨迹.还有其他类的数字扫描系统装备在一些机载激光雷达系统当中,为了使多光谱数字影像的分辨率达到更高,这些影像为机载激光雷达数据的研究提供了一些信息.3㊀机载激光雷达系统的工作原理机载激光雷达系统如果想要测量传感器与被测物体之间的距离d ,就需要进行计算,首先测量脉冲由传感器发出至传感器收到由于地面物体反弹回来的脉冲回波所用的时间t ,和激光在这段时间里的传播速度c .所以根据公式,d 就等于传播速度c 与传播时间t 乘积的一半.在采集数据期间,测量脉冲不断地从机载激光雷达系统中发射出来,监控器将测量脉冲对应的回波发生点的三维坐标逐一记录下来,记录下来的三维点集而形成的坐标信息就是机载激光雷达系统提供的勘测成果.机载激光雷达分为两个环节,及发射测量脉冲和接收反弹回来的回波信号.每一束测量脉冲发射出去之后,由于他的覆盖范围内有不同的地物组成,这就对测量造成了影响,会导致反射强度的不同,所以,传感器收到的信号强弱和回波的数量也不同.测量一束脉冲的多个回波数目是许多传感器都有的功能,这种技术被称为单束多回波技术.多回波的机载激光雷达数据对树木稀疏地区的单株立木分析非常有效,因为在树木稀疏的地区时,机载激光雷达传感器所发射出的脉冲在没有遇到障碍的情况下可以直达地面,不同高度的树枝会反弹回波信号,这些回波信号对树冠的层次信息作了一个描述.所以在疏林地区多回波技术非常适用.4㊀机载激光雷达数据在森林资源中的运用㊀㊀初期,利用地面反弹回来的回波进行地形图的制作是机载激光雷达的主要作用,而忽视了机载激光雷达在森林资源调查方面的作用.在近年来,机载激光雷达技术在森林资源调查方面的运用才被一些欧洲的林业资源管理专家逐渐运用.机载激光雷达数据通常运用在442㊀柳祥来:机载激光雷达技术在森林资源调查中的应用资源与产业森林三维结构方面,不过最主要的还是在监测和森林资源调查方面的使用.对于传统的光学遥感技术,如果想要获得林木的三维结构参数需要借助它的辅助信息,否则只能获取二维信息,而对于机载激光雷达数据可以对三维结构参数进行直接获取,使得林木垂直分布数据的估测可以直接通过三维可视化来实现,这种方式对单株木参数的获取十分有效,比如树冠高度,树的高度.4.1㊀运用机载激光雷达数据测量树高通过计算来自地面和树冠顶部的激光回波的距离之差就是机载激光雷达系统测量树高的原理.作为反映立地质量和材积的重要数据,关于树高信息的获取是非常有用的.一些研究发现松树林区和草地的机载激光雷达的首回波的平均高度与目标物体的平均高度有很大的联系.但是,激光回波概率在针业树冠顶部非常低,这就造成了一个问题,就是机载激光雷达所勘测出来的树高比真实值要低.一些研究机构对36个林分进行系统的研究.最后取得的结论是现场调查的树高和获取的林分高有着91%的巨大相关.可是实地调研的树高普遍比林分高多出4.1~5.5m,后来又用单株树胸高断面积加权的平均树高,这样计算出来的树高还是比实际的树高高出2.1~3.6m,最后在林分里分布多个相等面积的栅格,把每个栅格中最高的树的高度作为平均树高,最后实际的树高与测量出来的树高之间的误差就缩小到了0.4~1.9m.目前认为,这种方法对估测树高很准确.4.2㊀测量林分密度经过识别树冠顶部来获取单位面积内的树木棵树就是林分密度.所以,研究的重点就是树冠的分割.首先要用机载激光雷达数据形成树冠高模型,然后,选择变化的窗口在局部进行最大值的搜索,将高程值中最大的激光点作为树冠顶部.圆形状和矩形状是搜索窗口的主要形状,书的高度影响着窗口大小,树高增大冠幅就增大随之搜索窗口就越大,研究者利用变动的窗口来求局部最大值识别树顶用来估计各样板地的树木株树,最终的结果显示阔叶树样地和松树地的林木株树估测值与实际值的相关系数为0.26,在这里面,等优势树种和优势树种的勘测精度最高.4.3㊀对林分生物量和蓄积量进行估测如果要采用机载激光雷达技术对蓄积量和林分生物量进行检测,那么一般采用的方法是用统计分析建立回归模型进行估测,胸径,株树,树高都属于模型参数.所以用机载激光雷达数据精准的勘测胸径,株树,树高是进行生物量和蓄积参数的获取工作必须进行的一个环节.此外,树木的胸径,高度和蓄积量与树木的生长规律有一定的相关关系,激光雷达反演的高度信息进行森林生物量建模的基本依据就是这种树木特别的约束功能.可是树的品种与地理环境与树木的相关生长方程联系很密切,通常由于当地树木生长方程的缺乏,而采取统计回归的方案.研究一般认为机载激光雷达数据可以结合地面调查来勘测林区高科技分辨率的蓄积量以及树高.用局部最大值的方法获取冠幅和单株木树高是研究中的首要任务,然后通过回归模型对胸高断面积和胸径的计算,在现有的生物量和材积计算公式的基础上对材积和生物量进行分别计算,最后的估测精度比仅用机载激光雷达数据进行测量的要高.5㊀机载激光雷达技术在森林调查中的应用前景5.1㊀机载激光雷达技术的局限性即使机载激光雷达在获取植物信息和林区地貌有一定优势,但它在实际应用还是由一定的局限性,例如理论体系的系统性,数据处理软件和数据资源的匮乏,于其他遥感技术相比,费用较高,而且对于机载激光雷达技术来说,由于采用的是离散采样,所以如果树顶的采样错误就会导致树高估计也会错误.为了避免这一问题,往往需要增大采样密度,飞行高度也要降低,从而导致资金增加.机载激光雷达技术是多个学科交叉在一块的技术,包含了测量,遥感,信号处理等多个学科,如果想要充分发挥它的优势和作用,就必须使各个学科互相协作.5.2㊀机载激光雷达技术的应用前景机载激光雷达技术发展前景广阔,在多个领域的新型测量系统中都可以运用,它为获取高时空分辨率的空间信息提供了崭新的方案.在森林资源调查方面,它的优势是可以对植被的高度直接进行测量,获取林区的垂直结构信息,弥补了其它遥感手段的不足.其它遥感数据和机载激光雷达技术融合后可以提供更全面,更准确的森林参数,而且有利于新型的定量遥感技术的发展.6㊀结语与其他遥感技术相比,激光雷达技术称得上是遥感技术上的一次革新,运用新技术在森林资源的研究中使得调查更加快捷,准确.随着新技术的广泛运用,未来的森林资源调查会更加准确.参考文献:[1]疏小舟,汪骏发,沈鸣明.航空成像光谱水质遥感研究[J].红外与毫米波学报,2016,8(4):273~276.[2]刘经南,张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报(信息科学版),2017,6(3):168~170.[3]王永平.机载激光雷达数据处理及林业三维信息提取研究[J].中国测绘科学,2016,8(5):123~126.[4]刘清旺.利用机载激光雷达数据提取单株木树高和树宽[J].北京林业大学学报,2016,4(5):48~50.[5]付㊀甜,黄覃丰.基于机载激光雷达数据的森林生物量估测研究进展[J].林业勘察设计,2017,5(3):252~254.542。

森林监测激光雷达在森林资源管理与火灾预警中的应用

森林监测激光雷达在森林资源管理与火灾预警中的应用

森林监测激光雷达在森林资源管理与火灾预警中的应用森林管理是保护我们宝贵的自然资源的重要手段之一。

然而,随着全球气候变化的加剧和人类活动的不断增加,森林的健康和安全正面临着前所未有的威胁。

为了更好地监测和保护森林资源,科学家们借助现代技术开发出了森林监测激光雷达,并将其成功应用于森林资源管理和火灾预警。

激光雷达技术,作为一种远距离、高分辨率的测量工具,被广泛应用于地理信息系统 (GIS) 和遥感领域。

激光雷达可以通过发射激光束,测量激光束从发射到返回的时间差来计算出物体的距离,从而绘制出高度图和数字模型。

在森林监测中,激光雷达可以快速且准确地获取森林地形、植被高度和结构等信息,从而提供了丰富的数据基础。

首先,森林监测激光雷达在森林资源管理中的应用是不可或缺的。

通过顶层反射(Top of Canopy,TOC)和地面反射(Ground)数据,激光雷达可以帮助我们了解森林的结构和组成。

通过分析激光雷达数据,可以获得森林高度、密度、生物量等重要指标,为森林资源评估提供了关键信息。

此外,激光雷达还可以帮助研究人员实时监测森林的变化,比如土地覆盖变化、森林砍伐等,为制定和调整有效的保护政策提供科学依据。

其次,激光雷达在火灾预警中的应用也是非常重要的。

森林火灾是全球范围内的一大灾害,给生态环境和人类社会都造成了严重的损失。

传统的火灾监测方法主要依赖于人工巡逻和空中观察,但效率低并且容易受到天气条件的限制。

激光雷达可以通过高精度的数据采集和火点探测算法,在火灾初期就能够准确地识别出火点的位置和范围。

这样,消防部门可以更加迅速地响应火灾,并进行有效的灭火工作,减少火灾的蔓延和破坏。

此外,森林监测激光雷达还可以与其他技术相结合,进一步提高森林资源管理和火灾预警的效果。

例如,结合无人机技术,可以实现对森林的高效、快速、大范围监测。

无人机搭载激光雷达设备,可以在森林中进行低空遥感,获取更全面、细致的森林数据。

同时,利用人工智能和机器学习等技术,可以对大量的激光雷达数据进行分析和处理,进一步挖掘数据的潜力,提高监测和预警的准确性和效率。

如何利用航空激光雷达进行林业资源调查与监测

如何利用航空激光雷达进行林业资源调查与监测

如何利用航空激光雷达进行林业资源调查与监测航空激光雷达是一种非常先进的技术,可以广泛应用于各个领域。

在林业资源调查与监测方面,航空激光雷达也发挥了重要作用。

本文将以如何利用航空激光雷达进行林业资源调查与监测为主题,从数据采集、数据处理以及应用领域三个方面进行探讨。

首先,航空激光雷达在林业资源调查与监测中的数据采集具有明显的优势。

通过搭载在飞机或无人机上的激光雷达设备,可以对林地进行快速高效的扫描,获取大量的地形和植被信息。

与传统地面调查相比,航空激光雷达节省了大量的时间和人力成本。

同时,由于激光技术可以穿透植被覆盖层,所获取的数据更准确、全面。

这为林业资源调查提供了可靠的数据基础。

其次,在航空激光雷达进行林业资源调查与监测过程中,数据处理是一个关键的环节。

获取到的激光雷达数据需要经过一系列的处理和分析,提取出有用的信息。

首先,需要进行数据准确性和完整性的检查,排除可能存在的误差。

然后,通过数据点云的分类和分割,将地表、植被等不同特征进行划分和提取。

这些信息对于林地的生态状况评估、资源利用规划等都具有重要意义。

最后,还可以通过数据模型的构建和分析,预测林地的生长趋势、林木的数量和分布等,为决策提供科学依据。

最后,利用航空激光雷达进行林业资源调查与监测有着广泛的应用领域。

一方面,激光雷达可以用于林地的质量评估和适应性调查。

通过获取的数据,可以判断林木的健康状况、干扰程度以及植被的密度和结构,为林地管理者提供决策依据。

另一方面,激光雷达还可以应用于林木的生长模拟和资源调控。

通过建立生态模型,预测林木的繁殖和生长趋势,优化资源配置,提高林地的经济效益和生态效益。

此外,航空激光雷达在林火监测和病虫害调查中也具有重要作用,可以及时发现和掌握林地的异常情况。

综上所述,航空激光雷达在林业资源调查与监测中发挥了重要的作用。

通过航空激光雷达的数据采集,林地的地形和植被信息可以快速精准地获取。

在数据处理方面,通过一系列的分析和模型构建,可以提取出有用的信息,并为林地管理和决策提供科学依据。

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浅谈激光雷达技术在林业上的应用
摘要:近年来激光雷达在很多领悟非常受欢迎,更值得一提的是这种技术非常
受森林工作者的欢迎,在森林参数测量方面发挥着非常重要的作用。

激光雷达的
成像机理和一般的光学遥感大不相同,它对森林地形以及森林植被分布形式的勘
测能力极强。

在对森林高度进行探测时这种优势呗发挥的淋漓尽致,更重要的是
激光雷达具有的这种优势是很多遥感设备无法比拟的。

关键字:林业应用;激光雷达技术;遥感技术
引言
自然界的所有结构中没有比森林更大,更复杂的结构了,森林拥有着自然界
中的很多资源,这些自然资源包括碳水化合物和森林植被所需的所有营养。

不管
人类发展到什么程度森林结构都不可能会被其他结构所替代,因为只有森林结构
完整,才能够保证自然界的生态平衡。

在通常情况下,要想更好的保证生态平衡,就必须要对森林的很多参数就行测量和分析,但是运用普通的参数测量方法只能
够获得一些简单的数据,这些数据在对大片森林的研究上并不能发挥太大作用。

因此,要想获得大片森林的区域数据,就必须运用远程传感器来实现。

另外,激
光技术可以说是一种新的探测技术,它的能力非常强。

激光技术不仅可以帮助科
研人员获得所需研究物体或者结构的高度信息,而且可以给出精准的数据信息。

正因如此,在军事研究领悟激光技术也不可或缺。

一、激光雷达技术的测量工具和系统介绍
在数据研究领领域有一种最基本的测量工具,这种测量工具就是激光测距仪。

这种仪器在使用时必须要使用激光,而且它的工作频率比家中微波炉的工作频率
高出很多倍。

平常的雷达系统,它的高度都不会超过70英尺,另外,对每一个雷达系统而言,它们都具有一个激光系统,并且这个激光系统是连续的。

激光在使用的过程中,它的细节其实是时间决定的,每一刻都代表一个不同的时间。

在森林参数测
量过程中运用激光技术可以不仅可以得到树木花草的结构,而且激光还可以凭借
其信号远远大于木材信号的优势来得到整个森林的结构,这也给森林研究人员在
森林结构研究方面带来了极大的便利。

一个大的激光雷达系统是由很多小的激光探测系统组成的,而每一个激光探
测系统就是一个小的激光雷达系统。

另外,激光的大小并不是固定不变得,它会
随着飞行高度的变化而不断变化,但是一般情况下激光的大小最大不会超过0.9m。

有的时候激光之所以能感觉到树叶,是因为最小的激光非常小,也正因为这个特点,激光雷达系统必须要增加方向上的频率。

二、激光雷达技术在林业上的应用
林业研究领域的很多数据都是靠激光测量出来的,这些数据小到森林中一棵
树的枝干结构信息,大到一个森林的整体结构信息。

由此可见激光技术对林业研
究的重要性。

另外,雷达激光系统不仅受到国内多数研究领域的欢迎,而且雷达
激光系统在国外也广受商业企业的欢迎。

虽然雷达可以再特定的时间内记录信息,但是对于信号边界的信息可能没有
办法完整记录。

要想解决这个问题就必须要运用技术来穿越激光的边界,虽然在
穿越激光边界的过程中会遇到各种各样的问题,但是通过这种方法却可以有效的
获得信号边界信息。

其它的传感器之所以不能向雷达一样在研究领域广受欢迎,其主要原因在于
他们没有能够准确测量出森林高度信息的优势,不能向雷达一样有效的帮助林业
工作人员解决测量问题。

更重要的是雷达可以覆盖所有的数据信息,并且能够全
面的对测量到的信息就行统计,这也是很多传感器不具备的技术。

通过对其他传
感器的研究可以发现,其它的传感器在其应用程序方面也有不错的应用,另外,
远程遥感技术在林业资源测量上很受研究人员的欢迎。

更重要的是,激光雷达技
术可以满足研究人员的需求,准确的测量出研究人员所需要的所有数据信息,即
使是在热带雨林环境下也可以正常工作。

激光雷达技术测量出来的数据在很大的
程度上也给森林管理员提供了管理依据,这些数据对森林管理员而言是非常有效
的信息参数,它的意义不仅在于方便林业管理,更大程度上保护了自然界得生态
平衡。

三、激光雷达技术的局限性
虽然说激光雷达技术在林业领域发挥着不可替代的作用,但是激光雷达技术
也有它的局限性。

激光雷达技术之所以能够将数据信息分析的准确无误,是因为
这种技术在数据分析上下了很大成本。

虽然说以后激光雷达技术的作用成本会慢
慢降低,但这是需要时间的。

现在很多的领域在运用激光雷达技术时,都会遇到
脉冲重复率高的问题,世界上一些国家因为其生产价格昂贵的缘故,都选择不进
口这种设备。

只有极少数发达国家有资本在一些企业里实现这种设备的系统化运作,凡是要用激光雷达技术进行数据测量的工作,对数据精度的要求都是非常高的,这也是测量工作的困难所在。

四、结束语
大家都知道一直被林业领悟广泛应用的激光雷达技术属于主动遥感技术,激
光雷达技术不仅能够准确的测量出研究人员所需的森林参数,而且也被广泛应用
在三维遥感领悟,这种三维的激光雷达成像为我国航天事业做出了非常重大的贡献。

另外,我国这些年在雷达研究方面也有所突破,但是我国已有的雷达系统并
不能够完成林业测量任务,所以在林业数据测量上必须要用专门的植被测量激光
雷达系统才可以。

众所周知的是,我国已有引进小光斑激光雷达系统的公司出现,这对激光雷达系统研究而言是一项重大进步,但可惜的是,运用小光斑激光雷达
系统完成国内林业测量任务的例子确未见报道,但是,我们相信在未来我国一定
可以在激光雷达研究方面取得更大的突破,小光斑激光雷达系统也一定会参与到
林业测量任务工作中。

参考文献
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年会 S18 雷达探测新技术与应用[C];2016年.
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测器件的应用[A];国防光电子论坛第二届激光雷达成像探测技术及应用研讨会论
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学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年.。

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