应用地面三维激光扫描对白桦单木结构参数的提取1)

郑淯文 吴金卓 林文树 李祥

(东北林业大学工程技术学院，哈尔滨，150040)

单木结构参数(树高、胸径、冠幅、树冠体积等)是进行森林资源调查与估测的重要测量因子[1]。在进行林分单木结构参数提取时，传统的测量手段存在费时、费力与破坏性强等缺点，而近年来在国际上发展迅速的三维激光扫描技术的引入，使得这一难题得到解决[2]。地面三维激光扫描，采用一种非破坏性的手段获取树木的三维点云信息，通过对获取的点云信息进行预处理后提取树木结构参数；这种方法，不仅克服了传统测量方法的缺点，还提高了树木结构参数精度[3]。

关于利用地面三维激光扫描技术对单木结构参数提取的研究，多数针对林地结构较为简单的人工林[4-12]，对复杂样地，如天然次生林样地进行研究的较少。我国东北地区的次生林比例较大，其面积约为全国森林总面积的一半[13-15]；但针对这些次生林的树木结构参数提取研究较少。因此，本文结合地面三维激光扫描数据，利用Hough变换算法对大小兴安岭天然次生林白桦(Betulaplatyphylla)样地进行树木结构参数提取，进而可以通过点云数据提取的结构参数实现活立木木材性质预测、研究如何对其进行合理改造，旨在为提升我国东北地区次生林立木质量提供参考。

1 研究方法

1.1 数据获取

研究区域位于黑龙江省带岭林业实验局东方红林场(东经128°37′46″～129°17′50″，北纬46°50′8″～47°21′32″)、大兴安岭地区的翠峰林场(124°23′47.8″～124°24′35.0″，北纬50°34′9″～50°34′32″)，研究对象均为天然次生林白桦树种。两个实验地区，冬季长且干燥、寒冷多雪，所以林木生长速度慢。……