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基于多源LiDAR的阔叶红松林林分空间结构特征分析

2023-07-17分类号:S791.247

【作者】黄露波  甄贞  赵颖慧  
【部门】东北林业大学林学院  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  
【摘要】【目的】以阔叶红松林为例,以多源LiDAR点云数据为切入点,探索无破坏性地分析林分空间结构特征,为阔叶红松林林分空间调整优化提出建议,以促进林分更新演替。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场1块100 m×100 m的阔叶红松林样地的无人机激光雷达(Unmanned aerial vehicle LiDAR, UAV-LiDAR)、地基激光雷达(Terrestrial laser scanning, TLS)和野外调查数据为数据源,融合UAV-LiDAR和TLS数据后进行单木分割和单木参数提取(包括单木位置、胸径、冠幅、树之间的夹角和距离等),计算和统计样地空间结构参数(包括角尺度、大小比数、混交度和密集度)和频率分布,采用Origin 2018软件建立结构参数的多元分布图并进行分析。【结果】在株树密度为1 269株/hm2的阔叶红松林分中,基于融合后的UAV-LiDAR和TLS数据单木分割精度为F=0.70;阔叶红松林林分空间结构结构特征为林内林木大多处于随机分布、中庸状态,呈高度密集、中度及以上混交状态,林木大小分化均匀;林木间竞争激烈,对象木树冠多与周围3~4株相邻木树冠相连;阔叶红松林中林木存在不合理分布的组合,频率值为0.40%、0.75%和3.50%。【结论】利用融合LiDAR数据提取参数并计算林分空间结构参数,较传统方法可实现无破坏性的林分空间结构特征分析;林分空间结构参数的多元分布可以展示了林分内部空间结构特征,可以准确地获取不合理结构组合从而进行林分结构调整优化。
【关键词】激光雷达数据  单木参数  林分空间结构  多元分布
【基金】国家自然科学基金项目(31870530);; 国家科技基础资源调查专项(2019FY101602);; 国家林业和草原科学数据中心黑龙江子平台项目(2005DKA32200-OH)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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