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一种基于激光点云的单木垂直度及尖削度提取方法

发布时间: 2025-07-10

基本信息

合作方式： 技术服务
成果类型： 发明专利
行业领域：
新一代信息技术
成果介绍
三维激光扫描技术已经成为森林调查数据采集的重要手段，该技术能够获取高精度、高密度的林下点云数据，适合树木参数提取和精细结构分析。这些参数及结构不仅是进行森林资源精确管理的重要数据基础，还直接关系到森林碳汇功能的准确评估。由于目前针对树木尖削度、垂直度等重要集合参数，缺乏有效的提取方法，因此，通过点云处理手段提取单木相关集合参数具有重要意义。本成果提出一种基于激光点云的单木垂直度及尖削度提取方法，属于林业与点云数据处理技术领域，用于尖削度垂直度等集合参数提取，包括对点云进行单木分割与滤波，沿中心线垂直方向进行密集切片并投影得到切片数据；对切片基于密度聚类获得点云簇，采用基于RANSAC随机样本一致性算法对分割后的点云生成最佳拟合圆，实现单木不同高度处主干直径的精确提取；根据临近切片圆心的连接构建单木骨架，结合简单样条法实现单木垂直度计算；通过骨架点与直径，利用STM分段削度法计算尖削度。对比现有技术，本成果提供了全新的技术手段，能够精确提取基于点云的单木垂直度及尖削度。
成果亮点
本成果结合激光点云技术与多算法融合，基于RANSAC实现对点云切片数据最佳拟合圆生成，根据树木形态特征提取不同高度主干直径与骨架点，利用简单样条法与STM 分段削度法，实现单木垂直度及尖削度精准提取，能够排除非目标干扰，解决了传统方法效率低、精度不足问题，为林业参数测量提供可靠技术支撑。
团队介绍
目前团队共有专职科研人员46名，其中教授9名，副高级职称2名，具有博士学位人员13名，博士研究生3名，硕士研究生30名；俄罗斯自然科学院外籍院士1人，国家科技奖励获奖者2人，《国家新世纪百千万人才工程》国家级人才首批入选者1人，国家自然科学基金重点基金获得者1人，山东省“突出贡献中青年专家”2人，山东省杰出青年基金获得者2人。实验室基本形成了一支以教授、副教授为学术骨干的老、中、青相结合的研究队伍，学术梯队合理。承担国家级省部级科技项目20余项，多项研究成果达到国际先进水平，获省部级科技奖励10余项，发表高水平学术论文200余篇。
成果资料