森林防火指挥系统LiDAR技术应用PPT

在森林中，激光束可能先打在树冠的顶端，其中的一部分继续向下打在更多的树叶或枝干上，有些打在树干基部被返回，这样就会有一组多次返回的具有x，Y,z坐标的点记录，并分层表示。大量的激光点聚集成激光点云，组成点云图像，利用这个特点，我们可以通过分类和滤波处理，获取地面高程和树高等信息,这就是激光雷达测量树高的原理。 主动发射激光脉冲，精确记录系统发射和接收激光脉冲信号的瞬时时刻，利用光速恒定的原理将发射和反射时间转换为斜距并量测，得到传感器的位置和方向后,即可计算出反射表面每一点的XYZ坐标。 测量树木树梢的高程和树基的高程，两者之差即为树高，利用树高与材积的关系，可以将LIDAR技术应用于单木高度、树冠面积和树冠基部高度以及材积预测的研究。激光雷达传感器也已经用于精确获取温带落叶林、松林、花旗松林和高郁闭度热带雨林的植被冠层高度。 通过实测树高、材积，分别与LIDAR系统测量的树高建立相关关系，就可以预测树高和材积。激光雷达将冠层最高点与地面之间往返的激光脉冲信号数字化，完整记录激光脉冲初次和末次返程信号之间的不定时振幅，从而获得与冠层垂直结构相关的波形。