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Kim 博士和他的團隊剛在澳大利亞的熱帶森林完成了2個月的現場工作。通過地面三維激光掃描儀和無人機載激光雷達分別進行數據采集，并進行數據融合，以此來進行森林系統的生物量估算。

比起其他的生態系統，森林生態系統更加的復雜。傳統的地面生物量估算方式是對砍伐標準木，然后基于標準木的體積直徑或高度等相關性進行估算，但這樣并不環保，而且代價昂貴。

3D-FOREST,是由比利時科學政策辦公室支持的長期項目。該項目的主要目的是通過激光雷達在三維場景下重建森林結構，進行生物量估算。

這次在澳大利亞為期2月的野外作業，主要通過不同平臺采集的激光雷達三維數據，來量化澳大利亞五個熱帶地區的地上生物量和森林結構。

地面三維激光掃描儀和無人機載激光雷達的數據融合

該項目的概念是通過使用地面三維激光掃描(TLS)捕獲數據以創建具有高度細節的“虛擬森林”。意識到通過地面三維激光掃描儀的數據采集不足以完全覆蓋更大范圍的探索，我們補充了無人機LiDAR進行數據采集。這樣“自下而上”和“自上而下”的數據采集方式相互補充，有效提高地面生物量的估算水平。

Calders博士使用RIEGL VZ-400進行地面三維數據的采集，每個地塊(通常約1公頃)設置121個不同的掃描點。這種10米×10米網格模式最大限度地減少了數據遮擋，這是對樹木數字化重建來進行生物量估算的關鍵。

地面三維激光掃描儀在工作

項目組成員 ( Kim Calders, Louise Terryn , Barbara D’Hont)

與瓦赫寧根大學合作，使用RIEGL RiCOPTER無人機載激光雷達系統共同進行三維數據采集。每個站點大約覆蓋了15-20公頃的面積，數據密度約 幾百點/平方米。

熱帶森林對于無人機起降是非常具有挑戰性的，因為需要合理的空間和視距范圍。該項目選擇了澳大利亞陸地生態系統研究網絡(TERN)的一部分場所作為起降場地，得以成功實施飛行任務。

RiCOPTER 無人機載LiDAR系統進行數據獲取

通過激光雷達數據進行可追蹤的生物量估算

從激光雷達獲取的數據來創建“三維森林”可用于“虛擬收割”樹木，并通過計算它們的體積來計算質量，將其大量的數字化。在過去幾年中，開發了算法以將樹木的三維點云數據轉換為真實的樹木模型，稱為定量結構模型(QSM)，能夠直接計算其體積。

樹木分割的示例

左：地面三維激光掃描儀采集的樹木點云;右：相應的定量結構模型(QSM)

這些三維結構和生物量估算的空間分析，將使我們了解樹木結構的空間模式和平均分布。

并且這些信息對于優化的森林管理非常重要，同時也有助于更好地了解生態系統模型中森林結構的空間變化。

(原文來自Dr. Kim Calders, 博士后)

RIEGL激光測量系統公司，致力于機載LiDAR和無人機LiDAR系統，移動三維激光測圖系統，地面三維激光掃描系統，工業三維激光掃描系統的研發，生產。RIEGL在高可靠性的硬件系統與點云數據上的創新為測量領域提供了強大的解決方案。

『中測瑞格測量技術(北京)有限公司』作為RIEGL中國區合作伙伴，針對RIEGL的全線產品，在全國進行RIEGL產品的推廣和銷售，致力于為廣大用戶提供優秀的三維激光解決方案。