基于lidar数据和标记控制区域生长法的单木树冠提取

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1、州＇ＨＳ８，ｌ＾９３Ｂ＾＾＠＾９ｉＨＢ９ＲＳＩ＾＾ｈ—ｉ学校代码：１０２２５＾ｕｉｐ学号；ＳＩ連学侄冷文基于ＬｉＤＡＲ数据和标记控制区域生长法的单木树冠提取李响指导教师姓名：赵颖慧副教授东北林业大学甄贞讲师东北化业大学申请学位级别：硕±学科专业：森林经理学论文提交日期；２０１５年４月论文答辩日期：２０１５年６月授予学位单位；东北林化火学授予学位日期；２０１５年６月答辩委员会主席：论文评閒人；－Ｖ、，＇采从抑乂學｜ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ；１０２

2、２５民ｅｇｉｓｔｅｒＣｏｄｅ：ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＴｒｅｅＣｒｏｗｎＤｅｌｉｎｅａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＭａｒｋｅｒ－ｃｏｎｔｒｏＵｅｄ民ｅｏ。ＧｒｏｗｉｎａｎｄｇｉｇＡｉｒｂｏｒｎｅＬａｓｅｒＳｃａｎｎｅｒＤａｔａＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉＸｉａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈａｏＹｉｎｇｈｕｉＡｓｓｏｃｉａｔｅＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈｅｎＺｈｅｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅ

3、Ａｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＦｏｒｅｓｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＤａｔｅｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ摘要摘要Ｗ黑龙江省凉水国家自然保护区为研究区域，根据２００９年获取的激光雷法数据、正射影像图及二类调查数据对郁闭度较髙的针叶林和阔叶林进行单木树冠提取研究。树冠位置的探测采用动态窗口局域最大值法，探讨不同树冠模型及动态窗口对单木位置探测的影响，６个条

4、；树冠边界的勾绘采用标记控制区域生长法设计了控制区域生长的２件，其中包括控制树冠形状的个生长条件角（形比和长宽比），化及控制树冠内部性质的４个生长条件（邻域像素、变异阔值、树冠面积阔值和高度差阀值），Ｗ单木位畳探测的结果作为区域生长法的种子点，进行单木边界的勾绘，并从样地和单木两个层面的精度评价指标对单木位置探测结果和树冠边界的勾绘结果进行评价分析。ａｎｏｍａｘｍｕｍｍｏｄｅ：对于单木位置探测，利用树冠最大模型（Ｃｉｌ研巧结果表明ｐｙ，ＣＭＭ一）和树高树冠的非线性回归的９５％预测下限作为动态窗口

5、的局域最大值法探测精度最高ｅｔｅｃｔｉｏｎＰｅｒｃｅｎｔａｅ，ＤＰ）８４．８％高达到，探测百分比（Ｄｇ达到Ｗ上，最〇＇＇９８．６／〇，用户精度（Ｕｓｅｒｓａｃｃｕｒａ巧，ＵＡ）、生产者精度（Ｐｒｏｄｕｃｅｒｓａｃｃｕｒａｃｙ，ＰＡ）＂＂和１：１对应关系的单木个数均达到应用要求。对于树冠边界的勾绘，样地尺度上，针叶林、阔叶林的树冠面积相对误差（ＲｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｃｒｏｗｎａｒｅａＲＥＣＡ）的平均值分别，＿８Ａ在６￣为．７４％札８．２４％。针叶林样地的生产者精度Ｐ２．２％７７

6、．３％之间浮动，用户精度￣？ＵＡ在７１．１％９１．２％ＵＡ到达．５％８３．９％之间浮动而阔叶林样地ＰＡ达到７６，；￣７８．５％９２．５％显优于针叶林样地的勾绘精度。这是由于本研究中的阔叶，勾绘精度要明＂＂。林样地，树冠分布较稀疏所致针叶林中位置匹配但过度生长的情况过多是精度不高的主要原因。本研究将为单木树冠的自动化提取和精准林业的发展提供理论依据和技术支持。关键词激光雷达；局域最大值；区域生长法；凉水国家自然保护区；单木树適提取－１－ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｂａｄＢａｓｅｄｏｎＬ

7、ｉＤＡＲ，ｏｒｔｈｏｉｍａｇｅｒｙａ打ｄ抗化巧ｉｎｖｅｎｔｏｒｙｄａｔａａｃｑｕｉｒｅｄｉｎ２００９，ｔｈｉｓＳｔｕｄｙｄｅｌｉｎｅａｔｅｄｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｔｒｅｅｃｒｏｗｎｉ打ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓａｎｄｄｅｃｉｄｕｏｕｓｆｂｒｅｓｔｓｗｉｔｈｈｉｇｈｃａｎｏｄｅｎｓｉｔｙｐｙｉｎＬｉａｎｇｓｈｕｉＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒｅＲｅｓｅｒｖｅ．Ｌｏｃａｌｍａｘｉｍｕｍｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅｗａｓａｐｐｌｉｅｄ

8、ｔｏｄｅｔｅｃｔｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｔｒｅｅｔｏｐｌｏｃａｔｉｏ打ｓａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｅｒｅ打ｔｃａｎｏｈｅｉｇｈｔｍｏｄｅｌｓｐｙ＊ａｎｄｗｍ－ｔｏ打ｉｎｄｏｗｓｉｚｅｓｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅ化ｓｃｕｓｓｅｄａｒｋｅｒｃ