移动式激光雷达在人工林样地调查中的路径规划方法OA北大核心CSTPCD

【目的】林业调查规划对林业的可持续发展至关重要。在利用移动式激光雷达实现森林样地建图与量测过程中,全局一致性地图的准确性与扫描轨迹有着密切联系。因此,对样地观测路径进行合理规划尤为必要。【方法】本研究主要通过结合即时定位与地图创建(SLAM)技术,利用手持式激光雷达对样地进行扫描,根据SLAM技术应用的相关研究并结合林业样地特点规划出3种手持移动式激光雷达在样地内扫描路径方案并利用LeGO-LOAM算法实现点云地图构建,分析比较各路径建图效果及拟合量测的立木胸径、位置的精度差异。【结果】逐行式路径1拟合的样地立木胸径估计值偏差为2.18 cm,相对偏差为7.74%,均方根误差为2.74 cm,精度高于其他两种路径;在立木位置拟合精度方面,逐行式路径1与多环式路径3整体拟合效果较好,路径1精度略优于路径3,x轴估计值均方根误差(RMSE)为0.077 m,y轴估计值均方根误差在0.157 m,最大误差方向的协方差值为0.124 m,小于其他两路径。【结论】在使用32线激光雷达进行数据采集并基于LeGO-LOAM算法对森林样地进行点云建图进而实现单木因子进行拟合量测中,近似于航空摄影测量航线的路径方案的逐行式的路径1整体建图效果、量测精度相对优于其他路径,为地面移动式激光雷达外业数据采集提供一种合理的路径方案参考。