基于地面激光雷达的单树枝干几何建模研究

作者： 庄崯国

摘要：根据基于地面激光雷达的单树枝干几何建模方法,本文提出了一种提高重建树木几何模型精度的方法.首先,根据水平集的骨架提取方法提取目标树点云数据完整的骨架点;其次,采用最小生成树的方法对提取的骨架点构建拓扑关系;第三,根据最小二乘圆拟合法和管道模型(Pipe Theory)计算骨架点对应枝干的半径;最后,应用广义圆柱体实现单树枝干几何建模.重建得到的树木枝干几何模型在树高和胸径(DBH)参数上与真实值或实测值误差均在5％以下,且枝干最大拟合误差均小于40 mm.结果表明:本文的树木枝干几何建模方法可靠性强,且重建的树木枝干几何模型精度高,可用于森林资源管理、精准农林业等领域.

关键字： 点云数据 骨架点 最小生成树 最小二乘圆拟合 水平集

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